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 1.70 2005/02/21 21:40:53 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
  77 #include <vm/vm.h>
  78 #include <vm/vm_param.h>
  79 #include <sys/lock.h>
  80 #include <vm/vm_kern.h>
  81 #include <vm/vm_object.h>
  82 #include <vm/vm_page.h>
  83 #include <vm/vm_map.h>
  84 #include <vm/vm_pager.h>
  85 #include <vm/vm_extern.h>
  86
  87 #include <sys/thread2.h>
  88
  89 #include <sys/user.h>
  90 #include <sys/exec.h>
  91 #include <sys/cons.h>
  92
  93 #include <ddb/ddb.h>
  94
  95 #include <machine/cpu.h>
  96 #include <machine/reg.h>
  97 #include <machine/clock.h>
  98 #include <machine/specialreg.h>
  99 #include <machine/bootinfo.h>
 100 #include <machine/ipl.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #ifdef SMP
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #endif
 107 #ifdef PERFMON
 108 #include <machine/perfmon.h>
 109 #endif
 110 #include <machine/cputypes.h>
 111
 112 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 113 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 114 #endif
 115 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 116 #include <bus/isa/rtc.h>
 117 #include <machine/vm86.h>
 118 #include <sys/random.h>
 119 #include <sys/ptrace.h>
 120 #include <machine/sigframe.h>
 121
 122 extern void init386 (int first);
 123 extern void dblfault_handler (void);
 124
 125 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 126 extern void finishidentcpu(void);
 127 extern void panicifcpuunsupported(void);
 128 extern void initializecpu(void);
 129
 130 static void cpu_startup (void *);
 131 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 132 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 133 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 134 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 135 #ifdef DIRECTIO
 136 extern void ffs_rawread_setup(void);
 137 #endif /* DIRECTIO */
 138 static void init_locks(void);
 139
 140 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 141
 142 int     _udatasel, _ucodesel;
 143 u_int   atdevbase;
 144
 145 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 146 extern int swtch_optim_stats;
 147 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 148         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 149 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 150         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 151 #endif
 152
 153 #ifdef PC98
 154 static int      ispc98 = 1;
 155 #else
 156 static int      ispc98 = 0;
 157 #endif
 158 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 159
 160 int physmem = 0;
 161 int cold = 1;
 162
 163 static int
 164 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 165 {
 166         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 167         return (error);
 168 }
 169
 170 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 171         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 172
 173 static int
 174 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 175 {
 176         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 177                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 178         return (error);
 179 }
 180
 181 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 182         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 183
 184 static int
 185 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 186 {
 187         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 188                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 189         return (error);
 190 }
 191
 192 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 193         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 194
 195 static int
 196 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 197 {
 198         int error;
 199
 200         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 201          * some initial nulls).
 202          */
 203         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 204                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 205         if(error) return(error);
 206         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 207                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 208                         msgbufp->msg_bufr,req);
 209         }
 210         return(error);
 211 }
 212
 213 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 214         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 215
 216 static int msgbuf_clear;
 217
 218 static int
 219 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 220 {
 221         int error;
 222         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 223                 req);
 224         if (!error && req->newptr) {
 225                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 226                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 227                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 228                 msgbuf_clear=0;
 229         }
 230         return (error);
 231 }
 232
 233 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 234         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 235         "Clear kernel message buffer");
 236
 237 int bootverbose = 0;
 238 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 239 long dumplo;
 240
 241 vm_paddr_t phys_avail[10];
 242
 243 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 244 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
 245
 246 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 247 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 248 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 249 static struct trapframe proc0_tf;
 250
 251 static void
 252 cpu_startup(dummy)
 253         void *dummy;
 254 {
 255         caddr_t v;
 256         vm_offset_t minaddr;
 257         vm_offset_t maxaddr;
 258         vm_size_t size = 0;
 259         int firstaddr;
 260
 261         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 262                 bootverbose++;
 263
 264         /*
 265          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 266          */
 267         printf("%s", version);
 268         startrtclock();
 269         printcpuinfo();
 270         panicifcpuunsupported();
 271 #ifdef PERFMON
 272         perfmon_init();
 273 #endif
 274         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 275         /*
 276          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 277          */
 278         if (bootverbose) {
 279                 int indx;
 280
 281                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 282                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 283                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 284
 285                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 286                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 287                             size1 / PAGE_SIZE);
 288                 }
 289         }
 290
 291         /*
 292          * Allocate space for system data structures.
 293          * The first available kernel virtual address is in "v".
 294          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 295          * As pages of memory are allocated and cleared,
 296          * "firstaddr" is incremented.
 297          * An index into the kernel page table corresponding to the
 298          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 299          */
 300
 301         /*
 302          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 303          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 304          * addresses to the various data structures.
 305          */
 306         firstaddr = 0;
 307 again:
 308         v = (caddr_t)firstaddr;
 309
 310 #define valloc(name, type, num) \
 311             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 312 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 313             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 314
 315         /*
 316          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 317          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 318          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 319          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 320          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 321          * maxbcache bytes.
 322          *
 323          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 324          */
 325         if (nbuf == 0) {
 326                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 327                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 328
 329                 nbuf = 50;
 330                 if (kbytes > 4096)
 331                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 332                 if (kbytes > 65536)
 333                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 334                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 335                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 336         }
 337
 338         /*
 339          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 340          * kernel_map.
 341          */
 342         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 343             (BKVASIZE * 2)) {
 344                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 345                     (BKVASIZE * 2);
 346                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 347         }
 348
 349         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 350 #ifdef NSWBUF_MIN
 351         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 352                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 353 #endif
 354 #ifdef DIRECTIO
 355         ffs_rawread_setup();
 356 #endif
 357
 358         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 359         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 360         v = bufhashinit(v);
 361
 362         /*
 363          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 364          */
 365         if (firstaddr == 0) {
 366                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 367                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 368                 if (firstaddr == 0)
 369                         panic("startup: no room for tables");
 370                 goto again;
 371         }
 372
 373         /*
 374          * End of second pass, addresses have been assigned
 375          */
 376         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 377                 panic("startup: table size inconsistency");
 378
 379         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 380                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 381         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 382                                 (nbuf*BKVASIZE));
 383         buffer_map->system_map = 1;
 384         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 385                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 386         pager_map->system_map = 1;
 387         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 388                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 389
 390 #if defined(USERCONFIG)
 391         userconfig();
 392         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 393 #endif
 394
 395         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 396             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 397
 398         /*
 399          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 400          */
 401         bufinit();
 402         vm_pager_bufferinit();
 403
 404 #ifdef SMP
 405         /*
 406          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 407          */
 408         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 409         mp_announce();
 410 #endif  /* SMP */
 411         cpu_setregs();
 412 }
 413
 414 /*
 415  * Send an interrupt to process.
 416  *
 417  * Stack is set up to allow sigcode stored
 418  * at top to call routine, followed by kcall
 419  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 420  * resets the signal mask, the stack, and the
 421  * frame pointer, it returns to the user
 422  * specified pc, psl.
 423  */
 424 void
 425 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 426         sig_t catcher;
 427         int sig;
 428         sigset_t *mask;
 429         u_long code;
 430 {
 431         struct proc *p = curproc;
 432         struct trapframe *regs;
 433         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 434         struct sigframe sf, *sfp;
 435         int oonstack;
 436
 437         regs = p->p_md.md_regs;
 438         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 439
 440         /* save user context */
 441         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 442         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 443         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
 444         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 445         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 446         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 447
 448         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 449         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 450             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 451                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 452                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 453                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 454         }
 455         else
 456                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 457
 458         /* Translate the signal is appropriate */
 459         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 460                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 461                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 462         }
 463
 464         /* Build the argument list for the signal handler. */
 465         sf.sf_signum = sig;
 466         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 467         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 468                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 469                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 470                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 471
 472                 /* fill siginfo structure */
 473                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 474                 sf.sf_si.si_code = code;
 475                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 476         }
 477         else {
 478                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 479                 sf.sf_siginfo = code;
 480                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 481                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 482         }
 483
 484         /*
 485          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 486          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 487          * eflags.
 488          */
 489         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 490                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 491                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 492
 493                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 494                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 495                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 496                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 497
 498                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 499                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 500                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 501                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 502
 503                 /*
 504                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 505                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 506                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 507                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 508                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 509                  */
 510                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 511         }
 512
 513         /*
 514          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 515          */
 516         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 517                 /*
 518                  * Something is wrong with the stack pointer.
 519                  * ...Kill the process.
 520                  */
 521                 sigexit(p, SIGILL);
 522         }
 523
 524         regs->tf_esp = (int)sfp;
 525         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 526         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 527         regs->tf_cs = _ucodesel;
 528         regs->tf_ds = _udatasel;
 529         regs->tf_es = _udatasel;
 530         regs->tf_fs = _udatasel;
 531         regs->tf_ss = _udatasel;
 532 }
 533
 534 /*
 535  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 536  *
 537  * System call to cleanup state after a signal
 538  * has been taken.  Reset signal mask and
 539  * stack state from context left by sendsig (above).
 540  * Return to previous pc and psl as specified by
 541  * context left by sendsig. Check carefully to
 542  * make sure that the user has not modified the
 543  * state to gain improper privileges.
 544  */
 545 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 546 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 547
 548 int
 549 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 550 {
 551         struct proc *p = curproc;
 552         struct trapframe *regs;
 553         ucontext_t *ucp;
 554         int cs, eflags;
 555
 556         ucp = uap->sigcntxp;
 557
 558         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 559                 return (EFAULT);
 560
 561         regs = p->p_md.md_regs;
 562         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 563
 564         if (eflags & PSL_VM) {
 565                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 566                 struct vm86_kernel *vm86;
 567
 568                 /*
 569                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 570                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 571                  */
 572                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 573                         return (EINVAL);
 574                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 575                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 576                         return (EINVAL);
 577
 578                 /* go back to user mode if both flags are set */
 579                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 580                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 581
 582                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 583                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 584                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 585                 } else {
 586                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 587                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 588                 }
 589                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 590                 tf->tf_eflags = eflags;
 591                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 592                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 593                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 594                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 595                 tf->tf_ds = _udatasel;
 596                 tf->tf_es = _udatasel;
 597                 tf->tf_fs = _udatasel;
 598         } else {
 599                 /*
 600                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 601                  */
 602                 /*
 603                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 604                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 605                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 606                  * the signal context during signal handling and there is no
 607                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 608                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 609                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 610                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 611                  */
 612                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 613                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 614                         return(EINVAL);
 615                 }
 616
 617                 /*
 618                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 619                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 620                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 621                  */
 622                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 623                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 624                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 625                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 626                         return(EINVAL);
 627                 }
 628                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 629         }
 630
 631         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 632                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 633         else
 634                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 635
 636         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 637         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 638         return(EJUSTRETURN);
 639 }
 640
 641 /*
 642  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 643  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 644  * already been pushed on the stack.
 645  */
 646 struct upc_frame {
 647         register_t      eax;
 648         register_t      ecx;
 649         register_t      edx;
 650         register_t      flags;
 651         register_t      oldip;
 652 };
 653
 654 void
 655 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 656 {
 657         struct proc *p = curproc;
 658         struct trapframe *regs;
 659         struct upcall upcall;
 660         struct upc_frame upc_frame;
 661         int     crit_count = 0;
 662
 663         /*
 664          * Get the upcall data structure
 665          */
 666         if (copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 667             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 668         ) {
 669                 vu->vu_pending = 0;
 670                 printf("bad upcall address\n");
 671                 return;
 672         }
 673
 674         /*
 675          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 676          * section count, mark the data structure as pending and return
 677          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 678          */
 679         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 680                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 681                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 682                         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending,
 683                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 684                 }
 685                 return;
 686         }
 687
 688         /*
 689          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 690          *
 691          * Bump our critical section count and set or clear the
 692          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 693          * pending.  The user will be responsible for calling
 694          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 695          */
 696         vu->vu_pending = 0;
 697         upcall.upc_pending = morepending;
 698         crit_count += TDPRI_CRIT;
 699         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending,
 700                 sizeof(upcall.upc_pending));
 701         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 702                 sizeof(int));
 703
 704         /*
 705          * Construct a stack frame and issue the upcall
 706          */
 707         regs = p->p_md.md_regs;
 708         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 709         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 710         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 711         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 712         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 713         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 714             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 715                 printf("bad stack on upcall\n");
 716         } else {
 717                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 718                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 719                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
 720                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 721                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 722         }
 723 }
 724
 725 /*
 726  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 727  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 728  * being overwritten by the syscall return value.
 729  *
 730  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 731  * and the function pointer in %eax.
 732  */
 733 int
 734 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 735 {
 736         struct upc_frame upc_frame;
 737         struct proc *p;
 738         struct trapframe *regs;
 739         int error;
 740         struct upcall upcall;
 741         int crit_count;
 742
 743         p = curproc;
 744         regs = p->p_md.md_regs;
 745
 746         error = copyout(&morepending, &p->p_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 747         if (error == 0) {
 748             if (vu) {
 749                 /*
 750                  * This jumps us to the next ready context.
 751                  */
 752                 vu->vu_pending = 0;
 753                 error = copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 754                 crit_count = 0;
 755                 if (error == 0)
 756                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 757                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 758                 if (error == 0)
 759                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 760                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 761                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 762                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
 763                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 764                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 765             } else {
 766                 /*
 767                  * This returns us to the originally interrupted code.
 768                  */
 769                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 770                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 771                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 772                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 773                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 774                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 775                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 776                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 777             }
 778         }
 779         if (error == 0)
 780                 error = EJUSTRETURN;
 781         return(error);
 782 }
 783
 784 /*
 785  * Machine dependent boot() routine
 786  *
 787  * I haven't seen anything to put here yet
 788  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 789  */
 790 void
 791 cpu_boot(int howto)
 792 {
 793 }
 794
 795 /*
 796  * Shutdown the CPU as much as possible
 797  */
 798 void
 799 cpu_halt(void)
 800 {
 801         for (;;)
 802                 __asm__ ("hlt");
 803 }
 804
 805 /*
 806  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 807  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 808  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 809  *
 810  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 811  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 812  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 813  * critical section.
 814  *
 815  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 816  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 817  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 818  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 819  */
 820 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 821 static int      cpu_idle_hltcnt;
 822 static int      cpu_idle_spincnt;
 823 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 824     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 825 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 826     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 827 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 828     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 829
 830 static void
 831 cpu_idle_default_hook(void)
 832 {
 833         /*
 834          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 835          * following the sti.
 836          */
 837         __asm __volatile("sti; hlt");
 838 }
 839
 840 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 841 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 842
 843 void
 844 cpu_idle(void)
 845 {
 846         struct thread *td = curthread;
 847
 848         crit_exit();
 849         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 850         for (;;) {
 851                 /*
 852                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 853                  */
 854                 lwkt_switch();
 855
 856                 /*
 857                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 858                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 859                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 860                  */
 861                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 862                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 863                         __asm __volatile("cli");
 864                         splz();
 865                         if (!lwkt_runnable())
 866                             cpu_idle_hook();
 867 #ifdef SMP
 868                         else
 869                             __asm __volatile("pause");
 870 #endif
 871                         ++cpu_idle_hltcnt;
 872                 } else {
 873                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 874                         splz();
 875 #ifdef SMP
 876                         __asm __volatile("sti; pause");
 877 #else
 878                         __asm __volatile("sti");
 879 #endif
 880                         ++cpu_idle_spincnt;
 881                 }
 882         }
 883 }
 884
 885 /*
 886  * Clear registers on exec
 887  */
 888 void
 889 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
 890         struct proc *p;
 891         u_long entry;
 892         u_long stack;
 893         u_long ps_strings;
 894 {
 895         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 896         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
 897
 898         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 899         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 900         load_gs(_udatasel);
 901
 902         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 903         user_ldt_free(pcb);
 904
 905         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 906         regs->tf_eip = entry;
 907         regs->tf_esp = stack;
 908         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 909         regs->tf_ss = _udatasel;
 910         regs->tf_ds = _udatasel;
 911         regs->tf_es = _udatasel;
 912         regs->tf_fs = _udatasel;
 913         regs->tf_cs = _ucodesel;
 914
 915         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 916         regs->tf_ebx = ps_strings;
 917
 918         /*
 919          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 920          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 921          */
 922         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 923                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 924                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 925                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 926                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 927                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 928                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 929                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 930                         /*
 931                          * Clear the debug registers on the running
 932                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 933                          * the next process we switch to.
 934                          */
 935                         reset_dbregs();
 936                 }
 937                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 938         }
 939
 940         /*
 941          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 942          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 943          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 944          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 945          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 946          */
 947         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 948
 949         /*
 950          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 951          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 952          * in npxdna().
 953          */
 954         crit_enter();
 955         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 956
 957 #if NNPX > 0
 958         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 959         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 960 #endif
 961         crit_exit();
 962
 963         /*
 964          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 965          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 966          * return value to 0.
 967          */
 968 }
 969
 970 void
 971 cpu_setregs(void)
 972 {
 973         unsigned int cr0;
 974
 975         cr0 = rcr0();
 976         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 977         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 978 #ifdef I386_CPU
 979         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 980 #endif
 981                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 982         load_cr0(cr0);
 983         load_gs(_udatasel);
 984 }
 985
 986 static int
 987 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 988 {
 989         int error;
 990         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 991                 req);
 992         if (!error && req->newptr)
 993                 resettodr();
 994         return (error);
 995 }
 996
 997 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 998         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
 999
1000 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1001         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1002
1003 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1004         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1005
1006 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1007         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1008
1009 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1010 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1011         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1012
1013 /*
1014  * Initialize 386 and configure to run kernel
1015  */
1016
1017 /*
1018  * Initialize segments & interrupt table
1019  */
1020
1021 int _default_ldt;
1022 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1023 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1024 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1025 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1026
1027 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1028 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1029
1030 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1031 extern int has_f00f_bug;
1032 #endif
1033
1034 static struct i386tss dblfault_tss;
1035 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1036
1037 extern  struct user *proc0paddr;
1038
1039
1040 /* software prototypes -- in more palatable form */
1041 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1042 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1043 {       0x0,                    /* segment base address  */
1044         0x0,                    /* length */
1045         0,                      /* segment type */
1046         0,                      /* segment descriptor priority level */
1047         0,                      /* segment descriptor present */
1048         0, 0,
1049         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1050         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1051 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1052 {       0x0,                    /* segment base address  */
1053         0xfffff,                /* length - all address space */
1054         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1055         0,                      /* segment descriptor priority level */
1056         1,                      /* segment descriptor present */
1057         0, 0,
1058         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1059         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1060 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1061 {       0x0,                    /* segment base address  */
1062         0xfffff,                /* length - all address space */
1063         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1064         0,                      /* segment descriptor priority level */
1065         1,                      /* segment descriptor present */
1066         0, 0,
1067         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1068         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1069 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1070 {       0x0,                    /* segment base address  */
1071         0xfffff,                /* length - all address space */
1072         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1073         0,                      /* segment descriptor priority level */
1074         1,                      /* segment descriptor present */
1075         0, 0,
1076         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1077         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1078 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1079 {
1080         0x0,                    /* segment base address */
1081         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1082         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1083         0,                      /* segment descriptor priority level */
1084         1,                      /* segment descriptor present */
1085         0, 0,
1086         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1087         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1088 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1089 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1090         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1091         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1092         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1093         1,                      /* segment descriptor present */
1094         0, 0,
1095         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1096         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1097 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1098 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1099         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1100         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1101         0,                      /* segment descriptor priority level */
1102         1,                      /* segment descriptor present */
1103         0, 0,
1104         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1105         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1106 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1107 {       0x0,                    /* segment base address  */
1108         0x0,                    /* length - all address space */
1109         0,                      /* segment type */
1110         0,                      /* segment descriptor priority level */
1111         0,                      /* segment descriptor present */
1112         0, 0,
1113         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1114         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1115 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1116 {       0x400,                  /* segment base address */
1117         0xfffff,                /* length */
1118         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1119         0,                      /* segment descriptor priority level */
1120         1,                      /* segment descriptor present */
1121         0, 0,
1122         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1123         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1124 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1125 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1126         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1127         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1128         0,                      /* segment descriptor priority level */
1129         1,                      /* segment descriptor present */
1130         0, 0,
1131         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1132         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1133 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1134 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1135         0xfffff,                /* length */
1136         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1137         0,                      /* segment descriptor priority level */
1138         1,                      /* segment descriptor present */
1139         0, 0,
1140         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1141         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1142 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1143 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1144         0xfffff,                /* length */
1145         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1146         0,                      /* segment descriptor priority level */
1147         1,                      /* segment descriptor present */
1148         0, 0,
1149         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1150         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1151 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1152 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1153         0xfffff,                /* length */
1154         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1155         0,                      /* segment descriptor priority level */
1156         1,                      /* segment descriptor present */
1157         0, 0,
1158         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1159         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1160 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1161 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1162         0xfffff,                /* length */
1163         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1164         0,                      /* segment descriptor priority level */
1165         1,                      /* segment descriptor present */
1166         0, 0,
1167         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1168         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1169 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1170 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1171         0xfffff,                /* length */
1172         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1173         0,                      /* segment descriptor priority level */
1174         1,                      /* segment descriptor present */
1175         0, 0,
1176         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1177         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1178 /* GTLS_START 15 TLS */
1179 {       0x0,                    /* segment base address  */
1180         0x0,                    /* length */
1181         0,                      /* segment type */
1182         0,                      /* segment descriptor priority level */
1183         0,                      /* segment descriptor present */
1184         0, 0,
1185         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1186         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1187 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1188 {       0x0,                    /* segment base address  */
1189         0x0,                    /* length */
1190         0,                      /* segment type */
1191         0,                      /* segment descriptor priority level */
1192         0,                      /* segment descriptor present */
1193         0, 0,
1194         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1195         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1196 /* GTLS_END 17 TLS */
1197 {       0x0,                    /* segment base address  */
1198         0x0,                    /* length */
1199         0,                      /* segment type */
1200         0,                      /* segment descriptor priority level */
1201         0,                      /* segment descriptor present */
1202         0, 0,
1203         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1204         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1205 };
1206
1207 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1208         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1209 {       0x0,                    /* segment base address  */
1210         0x0,                    /* length - all address space */
1211         0,                      /* segment type */
1212         0,                      /* segment descriptor priority level */
1213         0,                      /* segment descriptor present */
1214         0, 0,
1215         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1216         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1217         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1218 {       0x0,                    /* segment base address  */
1219         0x0,                    /* length - all address space */
1220         0,                      /* segment type */
1221         0,                      /* segment descriptor priority level */
1222         0,                      /* segment descriptor present */
1223         0, 0,
1224         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1225         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1226         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1227 {       0x0,                    /* segment base address  */
1228         0x0,                    /* length - all address space */
1229         0,                      /* segment type */
1230         0,                      /* segment descriptor priority level */
1231         0,                      /* segment descriptor present */
1232         0, 0,
1233         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1234         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1235         /* Code Descriptor for user */
1236 {       0x0,                    /* segment base address  */
1237         0xfffff,                /* length - all address space */
1238         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1239         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1240         1,                      /* segment descriptor present */
1241         0, 0,
1242         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1243         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1244         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1245 {       0x0,                    /* segment base address  */
1246         0x0,                    /* length - all address space */
1247         0,                      /* segment type */
1248         0,                      /* segment descriptor priority level */
1249         0,                      /* segment descriptor present */
1250         0, 0,
1251         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1252         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1253         /* Data Descriptor for user */
1254 {       0x0,                    /* segment base address  */
1255         0xfffff,                /* length - all address space */
1256         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1257         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1258         1,                      /* segment descriptor present */
1259         0, 0,
1260         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1261         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1262 };
1263
1264 void
1265 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1266         int idx;
1267         inthand_t *func;
1268         int typ;
1269         int dpl;
1270         int selec;
1271 {
1272         struct gate_descriptor *ip;
1273
1274         ip = idt + idx;
1275         ip->gd_looffset = (int)func;
1276         ip->gd_selector = selec;
1277         ip->gd_stkcpy = 0;
1278         ip->gd_xx = 0;
1279         ip->gd_type = typ;
1280         ip->gd_dpl = dpl;
1281         ip->gd_p = 1;
1282         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1283 }
1284
1285 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1286
1287 extern inthand_t
1288         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1289         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1290         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1291         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1292         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1293         IDTVEC(rsvd0);
1294 extern inthand_t
1295         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall),
1296         IDTVEC(int0x82_syscall);
1297
1298 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1299 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1300 #endif
1301
1302 void
1303 sdtossd(sd, ssd)
1304         struct segment_descriptor *sd;
1305         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1306 {
1307         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1308         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1309         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1310         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1311         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1312         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1313         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1314 }
1315
1316 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1317
1318 /*
1319  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1320  * available physical memory in the system, then test this memory and
1321  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1322  *
1323  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1324  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1325  *
1326  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1327  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1328  */
1329 static void
1330 getmemsize(int first)
1331 {
1332         int i, physmap_idx, pa_indx;
1333         int hasbrokenint12;
1334         u_int basemem, extmem;
1335         struct vm86frame vmf;
1336         struct vm86context vmc;
1337         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1338         pt_entry_t *pte;
1339         const char *cp;
1340         struct {
1341                 u_int64_t base;
1342                 u_int64_t length;
1343                 u_int32_t type;
1344         } *smap;
1345         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1346
1347         hasbrokenint12 = 0;
1348         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1349         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1350         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1351         basemem = 0;
1352
1353         /*
1354          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1355          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1356          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1357          */
1358         if (hasbrokenint12) {
1359                 goto int15e820;
1360         }
1361
1362         /*
1363          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1364          * value give the bios some scribble space just in case.
1365          */
1366         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1367         basemem = vmf.vmf_ax;
1368         if (basemem > 640) {
1369                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1370                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1371                 basemem = 636;
1372         }
1373
1374         /*
1375          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1376          * between the end of base memory and the start of
1377          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1378          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1379          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1380          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1381          * to begin with and then parts of it are remapped.
1382          * The parts that aren't remapped form holes that
1383          * remain read-only and are unused by the kernel.
1384          * The base memory area is below the physical end of
1385          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1386          * The part of it from PAGE_SIZE to
1387          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1388          * remapped and used by the kernel later.)
1389          *
1390          * This code is similar to the code used in
1391          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1392          * allocated we simply change the mapping.
1393          */
1394         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1395              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1396                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1397                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1398         }
1399
1400         /*
1401          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1402          * that the bios can scribble on it.
1403          */
1404         pte = vm86paddr;
1405         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1406                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1407
1408 int15e820:
1409         /*
1410          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1411          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1412          */
1413         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1414         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1415
1416         /*
1417          * get memory map with INT 15:E820
1418          */
1419 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1420 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1421
1422         vmc.npages = 0;
1423         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1424         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1425
1426         physmap_idx = 0;
1427         vmf.vmf_ebx = 0;
1428         do {
1429                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1430                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1431                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1432                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1433                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1434                         break;
1435                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1436                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1437                                 smap->type,
1438                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1439                                 (u_int32_t)smap->base,
1440                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1441                                 (u_int32_t)smap->length);
1442
1443                 if (smap->type != 0x01)
1444                         goto next_run;
1445
1446                 if (smap->length == 0)
1447                         goto next_run;
1448
1449                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1450                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1451                             (u_int)(smap->length / 1024));
1452                         goto next_run;
1453                 }
1454
1455                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1456                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1457                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1458                                         printf(
1459         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1460                                 goto next_run;
1461                         }
1462                 }
1463
1464                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1465                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1466                         goto next_run;
1467                 }
1468
1469                 physmap_idx += 2;
1470                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1471                         printf(
1472                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1473                         break;
1474                 }
1475                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1476                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1477 next_run:
1478                 ; /* fix GCC3.x warning */
1479         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1480
1481         /*
1482          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1483          */
1484         if (basemem == 0) {
1485                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1486                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1487                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1488                                 break;
1489                         }
1490                 }
1491
1492                 if (basemem == 0) {
1493                         basemem = 640;
1494                 }
1495
1496                 if (basemem > 640) {
1497                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1498                                 basemem);
1499                         basemem = 640;
1500                 }
1501
1502                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1503                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1504                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1505                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1506                 }
1507
1508                 pte = vm86paddr;
1509                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1510                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1511         }
1512
1513         if (physmap[1] != 0)
1514                 goto physmap_done;
1515
1516         /*
1517          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1518          */
1519         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1520         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1521                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1522         } else {
1523 #if 0
1524                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1525                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1526                 extmem = vmf.vmf_ax;
1527 #else
1528                 /*
1529                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1530                  */
1531                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1532 #endif
1533         }
1534
1535         /*
1536          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1537          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1538          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1539          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1540          * them beyond the limit.
1541          *
1542          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1543          *      chop it to 15MB.
1544          */
1545         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1546                 extmem = 15 * 1024;
1547
1548         physmap[0] = 0;
1549         physmap[1] = basemem * 1024;
1550         physmap_idx = 2;
1551         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1552         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1553
1554 physmap_done:
1555         /*
1556          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1557          */
1558
1559 #ifdef SMP
1560         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1561         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1562
1563         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1564         mp_probe();
1565 #endif
1566
1567         /*
1568          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1569          * highest page of the physical address space.  It should be
1570          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1571          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1572          */
1573         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1574
1575 #ifdef MAXMEM
1576         Maxmem = MAXMEM / 4;
1577 #endif
1578
1579         /*
1580          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1581          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1582          */
1583         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1584                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1585                 char *ep;
1586
1587                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1588                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1589                         switch(*ep) {
1590                         case 'g':
1591                         case 'G':
1592                                 AllowMem <<= 10;
1593                         case 'm':
1594                         case 'M':
1595                                 AllowMem <<= 10;
1596                         case 'k':
1597                         case 'K':
1598                                 AllowMem <<= 10;
1599                                 break;
1600                         default:
1601                                 AllowMem = sanity = 0;
1602                         }
1603                         if (AllowMem < sanity)
1604                                 AllowMem = 0;
1605                 }
1606                 if (AllowMem == 0)
1607                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1608                 else
1609                         Maxmem = atop(AllowMem);
1610         }
1611
1612         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1613             (boothowto & RB_VERBOSE))
1614                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1615
1616         /*
1617          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1618          * extend the last memory segment to the new limit.
1619          */
1620         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1621                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1622
1623         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1624         pmap_bootstrap(first, 0);
1625
1626         /*
1627          * Size up each available chunk of physical memory.
1628          */
1629         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1630         pa_indx = 0;
1631         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1632         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1633         pte = CMAP1;
1634
1635         /*
1636          * Get dcons buffer address
1637          */
1638         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1639             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1640                 dcons_addr = 0;
1641
1642         /*
1643          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1644          * round up the start address and round down the end address.
1645          */
1646         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1647                 vm_offset_t end;
1648
1649                 end = ptoa(Maxmem);
1650                 if (physmap[i + 1] < end)
1651                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1652                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1653                         int tmp, page_bad;
1654 #if 0
1655                         int *ptr = 0;
1656 #else
1657                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1658 #endif
1659
1660                         /*
1661                          * block out kernel memory as not available.
1662                          */
1663                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1664                                 continue;
1665
1666                         /*
1667                          * block out dcons buffer
1668                          */
1669                         if (dcons_addr > 0
1670                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1671                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1672                                 continue;
1673
1674                         page_bad = FALSE;
1675
1676                         /*
1677                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1678                          */
1679                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1680                         cpu_invltlb();
1681
1682                         tmp = *(int *)ptr;
1683                         /*
1684                          * Test for alternating 1's and 0's
1685                          */
1686                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1687                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1688                                 page_bad = TRUE;
1689                         }
1690                         /*
1691                          * Test for alternating 0's and 1's
1692                          */
1693                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1694                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1695                         page_bad = TRUE;
1696                         }
1697                         /*
1698                          * Test for all 1's
1699                          */
1700                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1701                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1702                                 page_bad = TRUE;
1703                         }
1704                         /*
1705                          * Test for all 0's
1706                          */
1707                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1708                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1709                                 page_bad = TRUE;
1710                         }
1711                         /*
1712                          * Restore original value.
1713                          */
1714                         *(int *)ptr = tmp;
1715
1716                         /*
1717                          * Adjust array of valid/good pages.
1718                          */
1719                         if (page_bad == TRUE) {
1720                                 continue;
1721                         }
1722                         /*
1723                          * If this good page is a continuation of the
1724                          * previous set of good pages, then just increase
1725                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1726                          * Note that "end" points one higher than end,
1727                          * making the range >= start and < end.
1728                          * If we're also doing a speculative memory
1729                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1730                          * so that we keep going. The first bad page
1731                          * will terminate the loop.
1732                          */
1733                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1734                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1735                         } else {
1736                                 pa_indx++;
1737                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1738                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1739                                         pa_indx--;
1740                                         break;
1741                                 }
1742                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1743                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1744                         }
1745                         physmem++;
1746                 }
1747         }
1748         *pte = 0;
1749         cpu_invltlb();
1750
1751         /*
1752          * XXX
1753          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1754          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1755          * calculation, etc.).
1756          */
1757         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1758             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1759                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1760                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1761                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1762         }
1763
1764         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1765
1766         /* Trim off space for the message buffer. */
1767         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1768
1769         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1770 }
1771
1772 /*
1773  * IDT VECTORS:
1774  *      0       Divide by zero
1775  *      1       Debug
1776  *      2       NMI
1777  *      3       BreakPoint
1778  *      4       OverFlow
1779  *      5       Bound-Range
1780  *      6       Invalid OpCode
1781  *      7       Device Not Available (x87)
1782  *      8       Double-Fault
1783  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1784  *      10      Invalid-TSS
1785  *      11      Segment not present
1786  *      12      Stack
1787  *      13      General Protection
1788  *      14      Page Fault
1789  *      15      Reserved
1790  *      16      x87 FP Exception pending
1791  *      17      Alignment Check
1792  *      18      Machine Check
1793  *      19      SIMD floating point
1794  *      20-31   reserved
1795  *      32-255  INTn/external sources
1796  */
1797 void
1798 init386(int first)
1799 {
1800         struct gate_descriptor *gdp;
1801         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1802         struct mdglobaldata *gd;
1803
1804         /*
1805          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1806          */
1807         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1808         bzero(gd, sizeof(*gd));
1809
1810         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1811
1812         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1813
1814         metadata_missing = 0;
1815         if (bootinfo.bi_modulep) {
1816                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1817                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1818         } else {
1819                 metadata_missing = 1;
1820         }
1821         if (bootinfo.bi_envp)
1822                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1823
1824         /*
1825          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1826          * at 0.
1827          */
1828         ncpus = 1;
1829         ncpus2 = 1;
1830         /* Init basic tunables, hz etc */
1831         init_param1();
1832
1833         /*
1834          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1835          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1836          * the address space
1837          */
1838         /*
1839          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1840          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1841          */
1842         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1843         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1844
1845         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1846                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1847         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1848         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1849                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1850
1851         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1852
1853         /*
1854          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1855          * early in the boot sequence because the system assumes
1856          * that 'curthread' is never NULL.
1857          */
1858
1859         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1860 #ifdef BDE_DEBUGGER
1861                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1862                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1863                         continue;
1864 #endif
1865                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1866         }
1867
1868         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1869         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1870         lgdt(&r_gdt);
1871
1872         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1873         cpu_gdinit(gd, 0);
1874         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1875         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1876         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1877         proc0.p_thread = &thread0;
1878         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1879         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1880         thread0.td_proc = &proc0;
1881         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1882         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1883
1884         /* make ldt memory segments */
1885         /*
1886          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1887          * should be spelled ...MAX_USER...
1888          */
1889         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1890         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1891         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1892                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1893
1894         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1895         lldt(_default_ldt);
1896         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1897         /* spinlocks and the BGL */
1898         init_locks();
1899
1900         /* exceptions */
1901         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1902 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1903                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1904 #else
1905                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1906 #endif
1907         }
1908         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1909         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1910         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1911         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1912         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1913         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1914         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1915         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1916         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1917         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1924         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1925         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1926         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1927         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1928         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1929                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1930         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1931                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1932         setidt(0x82, &IDTVEC(int0x82_syscall),
1933                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1934
1935         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1936         r_idt.rd_base = (int) idt;
1937         lidt(&r_idt);
1938
1939         /*
1940          * Initialize the console before we print anything out.
1941          */
1942         cninit();
1943
1944         if (metadata_missing)
1945                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1946
1947 #if     NISA >0
1948         isa_defaultirq();
1949 #endif
1950         rand_initialize();
1951
1952 #ifdef DDB
1953         kdb_init();
1954         if (boothowto & RB_KDB)
1955                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1956 #endif
1957
1958         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1959         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1960         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1961         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1962
1963         /*
1964          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1965          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1966          */
1967         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1968         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1969         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1970         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1971         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1972         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1973         ltr(gsel_tss);
1974
1975         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1976             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1977         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1978             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1979         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1980         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1981         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1982         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1983             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1984         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1985         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1986         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1987
1988         vm86_initialize();
1989         getmemsize(first);
1990         init_param2(physmem);
1991
1992         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1993
1994         /* Map the message buffer. */
1995         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1996                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1997
1998         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1999
2000         /* make a call gate to reenter kernel with */
2001         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2002
2003         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2004         gdp->gd_looffset = x++;
2005         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2006         gdp->gd_stkcpy = 1;
2007         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2008         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2009         gdp->gd_p = 1;
2010         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2011
2012         /* XXX does this work? */
2013         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2014         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2015
2016         /* transfer to user mode */
2017
2018         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2019         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2020
2021         /* setup proc 0's pcb */
2022         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2023         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2024         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2025         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
2026 }
2027
2028 /*
2029  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2030  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2031  * data space were allocated in locore.
2032  *
2033  * Note: the idlethread's cpl is 0
2034  *
2035  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2036  */
2037 void
2038 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2039 {
2040         if (cpu)
2041                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2042
2043         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2044                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2045                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 0, &gd->mi);
2046         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2047         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2048         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2049         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2050 }
2051
2052 int
2053 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2054 {
2055         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2056             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2057                 return (TRUE);
2058         }
2059         return (FALSE);
2060 }
2061
2062 struct globaldata *
2063 globaldata_find(int cpu)
2064 {
2065         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2066         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2067 }
2068
2069 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2070 static void f00f_hack(void *unused);
2071 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2072
2073 static void
2074 f00f_hack(void *unused)
2075 {
2076         struct gate_descriptor *new_idt;
2077         vm_offset_t tmp;
2078
2079         if (!has_f00f_bug)
2080                 return;
2081
2082         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2083
2084         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2085
2086         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2087         if (tmp == 0)
2088                 panic("kmem_alloc returned 0");
2089         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2090                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2091         /* Put the first seven entries in the lower page */
2092         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2093         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2094         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2095         lidt(&r_idt);
2096         idt = new_idt;
2097         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2098                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2099                 panic("vm_map_protect failed");
2100         return;
2101 }
2102 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2103
2104 int
2105 ptrace_set_pc(p, addr)
2106         struct proc *p;
2107         unsigned long addr;
2108 {
2109         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2110         return (0);
2111 }
2112
2113 int
2114 ptrace_single_step(p)
2115         struct proc *p;
2116 {
2117         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2118         return (0);
2119 }
2120
2121 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2122         struct proc *p;
2123         vm_offset_t addr;
2124         size_t len;
2125 {
2126         vm_offset_t gap;
2127
2128         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2129                 return EPERM;
2130         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2131                 return 0;
2132
2133         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2134
2135         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2136                 return EPERM;
2137         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2138             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2139                 return 0;
2140         return EPERM;
2141 }
2142
2143 int ptrace_write_u(p, off, data)
2144         struct proc *p;
2145         vm_offset_t off;
2146         long data;
2147 {
2148         struct trapframe frame_copy;
2149         vm_offset_t min;
2150         struct trapframe *tp;
2151
2152         /*
2153          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2154          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2155          */
2156         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2157         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2158                 tp = p->p_md.md_regs;
2159                 frame_copy = *tp;
2160                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2161                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2162                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2163                         return (EINVAL);
2164                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2165                 return (0);
2166         }
2167
2168         /*
2169          * The PCB is at the end of the user area YYY
2170          */
2171         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2172         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2173         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2174                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2175                 return (0);
2176         }
2177         return (EFAULT);
2178 }
2179
2180 int
2181 fill_regs(p, regs)
2182         struct proc *p;
2183         struct reg *regs;
2184 {
2185         struct pcb *pcb;
2186         struct trapframe *tp;
2187
2188         tp = p->p_md.md_regs;
2189         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2190         regs->r_es = tp->tf_es;
2191         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2192         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2193         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2194         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2195         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2196         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2197         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2198         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2199         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2200         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2201         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2202         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2203         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2204         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2205         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2206         return (0);
2207 }
2208
2209 int
2210 set_regs(p, regs)
2211         struct proc *p;
2212         struct reg *regs;
2213 {
2214         struct pcb *pcb;
2215         struct trapframe *tp;
2216
2217         tp = p->p_md.md_regs;
2218         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2219             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2220                 return (EINVAL);
2221         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2222         tp->tf_es = regs->r_es;
2223         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2224         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2225         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2226         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2227         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2228         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2229         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2230         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2231         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2232         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2233         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2234         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2235         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2236         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2237         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2238         return (0);
2239 }
2240
2241 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2242 static void
2243 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2244         struct savexmm *sv_xmm;
2245         struct save87 *sv_87;
2246 {
2247         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2248         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2249         int i;
2250
2251         /* FPU control/status */
2252         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2253         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2254         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2255         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2256         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2257         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2258         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2259         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2260
2261         /* FPU registers */
2262         for (i = 0; i < 8; ++i)
2263                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2264
2265         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2266 }
2267
2268 static void
2269 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2270         struct save87 *sv_87;
2271         struct savexmm *sv_xmm;
2272 {
2273         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2274         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2275         int i;
2276
2277         /* FPU control/status */
2278         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2279         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2280         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2281         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2282         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2283         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2284         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2285         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2286
2287         /* FPU registers */
2288         for (i = 0; i < 8; ++i)
2289                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2290
2291         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2292 }
2293 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2294
2295 int
2296 fill_fpregs(p, fpregs)
2297         struct proc *p;
2298         struct fpreg *fpregs;
2299 {
2300 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2301         if (cpu_fxsr) {
2302                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2303                                                 (struct save87 *)fpregs);
2304                 return (0);
2305         }
2306 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2307         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2308         return (0);
2309 }
2310
2311 int
2312 set_fpregs(p, fpregs)
2313         struct proc *p;
2314         struct fpreg *fpregs;
2315 {
2316 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2317         if (cpu_fxsr) {
2318                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2319                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2320                 return (0);
2321         }
2322 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2323         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2324         return (0);
2325 }
2326
2327 int
2328 fill_dbregs(p, dbregs)
2329         struct proc *p;
2330         struct dbreg *dbregs;
2331 {
2332         struct pcb *pcb;
2333
2334         if (p == NULL) {
2335                 dbregs->dr0 = rdr0();
2336                 dbregs->dr1 = rdr1();
2337                 dbregs->dr2 = rdr2();
2338                 dbregs->dr3 = rdr3();
2339                 dbregs->dr4 = rdr4();
2340                 dbregs->dr5 = rdr5();
2341                 dbregs->dr6 = rdr6();
2342                 dbregs->dr7 = rdr7();
2343         }
2344         else {
2345                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2346                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2347                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2348                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2349                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2350                 dbregs->dr4 = 0;
2351                 dbregs->dr5 = 0;
2352                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2353                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2354         }
2355         return (0);
2356 }
2357
2358 int
2359 set_dbregs(p, dbregs)
2360         struct proc *p;
2361         struct dbreg *dbregs;
2362 {
2363         struct pcb *pcb;
2364         int i;
2365         u_int32_t mask1, mask2;
2366
2367         if (p == NULL) {
2368                 load_dr0(dbregs->dr0);
2369                 load_dr1(dbregs->dr1);
2370                 load_dr2(dbregs->dr2);
2371                 load_dr3(dbregs->dr3);
2372                 load_dr4(dbregs->dr4);
2373                 load_dr5(dbregs->dr5);
2374                 load_dr6(dbregs->dr6);
2375                 load_dr7(dbregs->dr7);
2376         }
2377         else {
2378                 /*
2379                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2380                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2381                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2382                  * TRCTRAP.
2383                  */
2384                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2385                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2386                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2387                                 return (EINVAL);
2388
2389                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2390
2391                 /*
2392                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2393                  * process's address space.  If a process could do this, it
2394                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2395                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2396                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2397                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2398                  * uid 0.
2399                  *
2400                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2401                  * address space is written into from within the kernel
2402                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2403                  * from within kernel mode?
2404                  */
2405
2406                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2407                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2408                                 /* dr0 is enabled */
2409                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2410                                         return (EINVAL);
2411                         }
2412
2413                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2414                                 /* dr1 is enabled */
2415                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2416                                         return (EINVAL);
2417                         }
2418
2419                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2420                                 /* dr2 is enabled */
2421                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2422                                         return (EINVAL);
2423                         }
2424
2425                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2426                                 /* dr3 is enabled */
2427                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2428                                         return (EINVAL);
2429                         }
2430                 }
2431
2432                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2433                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2434                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2435                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2436                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2437                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2438
2439                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2440         }
2441
2442         return (0);
2443 }
2444
2445 /*
2446  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2447  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2448  */
2449 int
2450 user_dbreg_trap(void)
2451 {
2452         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2453         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2454         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2455         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2456         int i;
2457
2458         dr7 = rdr7();
2459         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2460                 /*
2461                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2462                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2463                  * hardware debug registers
2464                  */
2465                 return 0;
2466         }
2467
2468         nbp = 0;
2469         dr6 = rdr6();
2470         bp = dr6 & 0x0000000f;
2471
2472         if (!bp) {
2473                 /*
2474                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2475                  * trap was not caused by any of the debug registers
2476                  */
2477                 return 0;
2478         }
2479
2480         /*
2481          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2482          * which ones and if any of them are user space addresses
2483          */
2484
2485         if (bp & 0x01) {
2486                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2487         }
2488         if (bp & 0x02) {
2489                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2490         }
2491         if (bp & 0x04) {
2492                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2493         }
2494         if (bp & 0x08) {
2495                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2496         }
2497
2498         for (i=0; i<nbp; i++) {
2499                 if (addr[i] <
2500                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2501                         /*
2502                          * addr[i] is in user space
2503                          */
2504                         return nbp;
2505                 }
2506         }
2507
2508         /*
2509          * None of the breakpoints are in user space.
2510          */
2511         return 0;
2512 }
2513
2514
2515 #ifndef DDB
2516 void
2517 Debugger(const char *msg)
2518 {
2519         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2520 }
2521 #endif /* no DDB */
2522
2523 #include <machine/apicvar.h>
2524
2525 /*
2526  * Provide stub functions so that the MADT APIC enumerator in the acpi
2527  * kernel module will link against a kernel without 'option APIC_IO'.
2528  *
2529  * XXX - This is a gross hack.
2530  */
2531 void
2532 apic_register_enumerator(struct apic_enumerator *enumerator)
2533 {
2534 }
2535
2536 void *
2537 ioapic_create(uintptr_t addr, int32_t id, int intbase)
2538 {
2539         return (NULL);
2540 }
2541
2542 int
2543 ioapic_disable_pin(void *cookie, u_int pin)
2544 {
2545         return (ENXIO);
2546 }
2547
2548 void
2549 ioapic_enable_mixed_mode(void)
2550 {
2551 }
2552
2553 int
2554 ioapic_get_vector(void *cookie, u_int pin)
2555 {
2556         return (-1);
2557 }
2558
2559 void
2560 ioapic_register(void *cookie)
2561 {
2562 }
2563
2564 int
2565 ioapic_remap_vector(void *cookie, u_int pin, int vector)
2566 {
2567         return (ENXIO);
2568 }
2569
2570 int
2571 ioapic_set_extint(void *cookie, u_int pin)
2572 {
2573         return (ENXIO);
2574 }
2575
2576 int
2577 ioapic_set_nmi(void *cookie, u_int pin)
2578 {
2579         return (ENXIO);
2580 }
2581
2582 int
2583 ioapic_set_polarity(void *cookie, u_int pin, char activehi)
2584 {
2585         return (ENXIO);
2586 }
2587
2588 int
2589 ioapic_set_triggermode(void *cookie, u_int pin, char edgetrigger)
2590 {
2591         return (ENXIO);
2592 }
2593
2594 void
2595 lapic_create(u_int apic_id, int boot_cpu)
2596 {
2597 }
2598
2599 void
2600 lapic_init(uintptr_t addr)
2601 {
2602 }
2603
2604 int
2605 lapic_set_lvt_mode(u_int apic_id, u_int lvt, u_int32_t mode)
2606 {
2607         return (ENXIO);
2608 }
2609
2610 int
2611 lapic_set_lvt_polarity(u_int apic_id, u_int lvt, u_char activehi)
2612 {
2613         return (ENXIO);
2614 }
2615
2616 int
2617 lapic_set_lvt_triggermode(u_int apic_id, u_int lvt, u_char edgetrigger)
2618 {
2619         return (ENXIO);
2620 }
2621
2622 #include <sys/disklabel.h>
2623
2624 /*
2625  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2626  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2627  * if needed, and signal errors or early completion.
2628  */
2629 int
2630 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2631 {
2632         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2633         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2634         int maxsz = p->p_size,
2635                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2636
2637         /* overwriting disk label ? */
2638         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2639         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2640 #if LABELSECTOR != 0
2641             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2642 #endif
2643             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2644                 bp->b_error = EROFS;
2645                 goto bad;
2646         }
2647
2648 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2649         /* overwriting master boot record? */
2650         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2651             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2652                 bp->b_error = EROFS;
2653                 goto bad;
2654         }
2655 #endif
2656
2657         /* beyond partition? */
2658         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2659                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2660                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2661                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2662                         return(0);
2663                 }
2664                 /* or truncate if part of it fits */
2665                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2666                 if (sz <= 0) {
2667                         bp->b_error = EINVAL;
2668                         goto bad;
2669                 }
2670                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2671         }
2672
2673         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2674         return(1);
2675
2676 bad:
2677         bp->b_flags |= B_ERROR;
2678         return(-1);
2679 }
2680
2681 #ifdef DDB
2682
2683 /*
2684  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2685  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2686  * called inside DDB.
2687  *
2688  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2689  */
2690
2691 #undef inb
2692 #undef outb
2693
2694 /* silence compiler warnings */
2695 u_char inb(u_int);
2696 void outb(u_int, u_char);
2697
2698 u_char
2699 inb(u_int port)
2700 {
2701         u_char  data;
2702         /*
2703          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2704          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2705          * if we tell it to load (u_short) port.
2706          */
2707         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2708         return (data);
2709 }
2710
2711 void
2712 outb(u_int port, u_char data)
2713 {
2714         u_char  al;
2715         /*
2716          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2717          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2718          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2719          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2720          */
2721         al = data;
2722         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2723 }
2724
2725 #endif /* DDB */
2726
2727
2728
2729 #include "opt_cpu.h"
2730
2731
2732 /*
2733  * initialize all the SMP locks
2734  */
2735
2736 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2737 struct spinlock imen_spinlock;
2738
2739 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2740 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2741
2742 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2743 struct spinlock mpintr_spinlock;
2744
2745 /* critical region around INTR() routines */
2746 struct spinlock intr_spinlock;
2747
2748 /* lock region used by kernel profiling */
2749 struct spinlock mcount_spinlock;
2750
2751 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2752 struct spinlock com_spinlock;
2753
2754 /* locks kernel printfs */
2755 struct spinlock cons_spinlock;
2756
2757 /* lock regions around the clock hardware */
2758 struct spinlock clock_spinlock;
2759
2760 /* lock around the MP rendezvous */
2761 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2762
2763 static void
2764 init_locks(void)
2765 {
2766         /*
2767          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2768          */
2769         /*
2770          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2771          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2772          */
2773 #ifdef SMP
2774         cpu_get_initial_mplock();
2775 #endif
2776         /* DEPRECATED */
2777         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2778         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2779         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2780         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2781         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2782         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2783         spin_lock_init(&com_spinlock);
2784         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2785         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2786
2787         /* our token pool needs to work early */
2788         lwkt_token_pool_init();
2789 }
2790