sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.111 2007/01/07 00:39:15 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/mbuf.h>
  70 #include <sys/msgbuf.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #include <sys/bus.h>
  75 #include <sys/upcall.h>
  76 #include <sys/usched.h>
  77 #include <sys/reg.h>
  78
  79 #include <vm/vm.h>
  80 #include <vm/vm_param.h>
  81 #include <sys/lock.h>
  82 #include <vm/vm_kern.h>
  83 #include <vm/vm_object.h>
  84 #include <vm/vm_page.h>
  85 #include <vm/vm_map.h>
  86 #include <vm/vm_pager.h>
  87 #include <vm/vm_extern.h>
  88
  89 #include <sys/thread2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #ifdef PERFMON
 106 #include <machine/perfmon.h>
 107 #endif
 108 #include <machine/cputypes.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 114 #include <bus/isa/rtc.h>
 115 #include <machine/vm86.h>
 116 #include <sys/random.h>
 117 #include <sys/ptrace.h>
 118 #include <machine/sigframe.h>
 119
 120 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 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 #ifdef SMP
 145 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 146 #else
 147 int64_t tsc_offsets[1];
 148 #endif
 149
 150 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 151 extern int swtch_optim_stats;
 152 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 153         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 154 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 155         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 156 #endif
 157
 158 int physmem = 0;
 159
 160 static int
 161 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 162 {
 163         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 164         return (error);
 165 }
 166
 167 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 168         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 169
 170 static int
 171 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 172 {
 173         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 174                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 175         return (error);
 176 }
 177
 178 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 179         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 180
 181 static int
 182 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 183 {
 184         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 185                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 186         return (error);
 187 }
 188
 189 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 190         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 191
 192 static int
 193 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 194 {
 195         int error;
 196
 197         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 198          * some initial nulls).
 199          */
 200         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 201                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 202         if(error) return(error);
 203         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 204                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 205                         msgbufp->msg_bufr,req);
 206         }
 207         return(error);
 208 }
 209
 210 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 211         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 212
 213 static int msgbuf_clear;
 214
 215 static int
 216 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 217 {
 218         int error;
 219         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 220                 req);
 221         if (!error && req->newptr) {
 222                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 223                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 224                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 225                 msgbuf_clear=0;
 226         }
 227         return (error);
 228 }
 229
 230 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 231         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 232         "Clear kernel message buffer");
 233
 234 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 235
 236 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 237
 238 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 239 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 240 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 241 static struct trapframe proc0_tf;
 242
 243 static void
 244 cpu_startup(void *dummy)
 245 {
 246         caddr_t v;
 247         vm_offset_t minaddr;
 248         vm_offset_t maxaddr;
 249         vm_size_t size = 0;
 250         vm_offset_t firstaddr;
 251
 252         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 253                 bootverbose++;
 254
 255         /*
 256          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 257          */
 258         kprintf("%s", version);
 259         startrtclock();
 260         printcpuinfo();
 261         panicifcpuunsupported();
 262 #ifdef PERFMON
 263         perfmon_init();
 264 #endif
 265         kprintf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 266         /*
 267          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 268          */
 269         if (bootverbose) {
 270                 int indx;
 271
 272                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 273                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 274                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 275
 276                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 277                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 278                             size1 / PAGE_SIZE);
 279                 }
 280         }
 281
 282         /*
 283          * Allocate space for system data structures.
 284          * The first available kernel virtual address is in "v".
 285          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 286          * As pages of memory are allocated and cleared,
 287          * "firstaddr" is incremented.
 288          * An index into the kernel page table corresponding to the
 289          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 290          */
 291
 292         /*
 293          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 294          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 295          * addresses to the various data structures.
 296          */
 297         firstaddr = 0;
 298 again:
 299         v = (caddr_t)firstaddr;
 300
 301 #define valloc(name, type, num) \
 302             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 303 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 304             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 305
 306         /*
 307          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 308          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 309          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 310          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 311          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 312          * maxbcache bytes.
 313          *
 314          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 315          */
 316         if (nbuf == 0) {
 317                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 318                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 319
 320                 nbuf = 50;
 321                 if (kbytes > 4096)
 322                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 323                 if (kbytes > 65536)
 324                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 325                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 326                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 327         }
 328
 329         /*
 330          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 331          * kernel_map.
 332          */
 333         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 334                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 335                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 336         }
 337
 338         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 339 #ifdef NSWBUF_MIN
 340         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 341                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 342 #endif
 343 #ifdef DIRECTIO
 344         ffs_rawread_setup();
 345 #endif
 346
 347         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 348         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 349
 350         /*
 351          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 352          */
 353         if (firstaddr == 0) {
 354                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 355                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 356                 if (firstaddr == 0)
 357                         panic("startup: no room for tables");
 358                 goto again;
 359         }
 360
 361         /*
 362          * End of second pass, addresses have been assigned
 363          */
 364         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 365                 panic("startup: table size inconsistency");
 366
 367         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 368                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 369         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 370                       (nbuf*BKVASIZE));
 371         buffer_map.system_map = 1;
 372         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 373                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 374         pager_map.system_map = 1;
 375         kmem_suballoc(&kernel_map, &exec_map, &minaddr, &maxaddr,
 376                       (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 377
 378 #if defined(USERCONFIG)
 379         userconfig();
 380         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 381 #endif
 382
 383         kprintf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 384             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 385
 386         /*
 387          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 388          */
 389         bufinit();
 390         vm_pager_bufferinit();
 391
 392 #ifdef SMP
 393         /*
 394          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 395          */
 396         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 397         mp_announce();
 398 #endif  /* SMP */
 399         cpu_setregs();
 400 }
 401
 402 /*
 403  * Send an interrupt to process.
 404  *
 405  * Stack is set up to allow sigcode stored
 406  * at top to call routine, followed by kcall
 407  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 408  * resets the signal mask, the stack, and the
 409  * frame pointer, it returns to the user
 410  * specified pc, psl.
 411  */
 412 void
 413 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 414 {
 415         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 416         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 417         struct trapframe *regs;
 418         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 419         struct sigframe sf, *sfp;
 420         int oonstack;
 421
 422         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 423         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 424
 425         /* save user context */
 426         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 427         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 428         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 429         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 430         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 431         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 432
 433         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 434         /* XXX lwp flags */
 435         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 436             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 437                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 438                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 439                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 440         }
 441         else
 442                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 443
 444         /* Translate the signal is appropriate */
 445         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 446                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 447                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 448         }
 449
 450         /* Build the argument list for the signal handler. */
 451         sf.sf_signum = sig;
 452         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 453         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 454                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 455                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 456                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 457
 458                 /* fill siginfo structure */
 459                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 460                 sf.sf_si.si_code = code;
 461                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 462         }
 463         else {
 464                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 465                 sf.sf_siginfo = code;
 466                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 467                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 468         }
 469
 470         /*
 471          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 472          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 473          * eflags.
 474          */
 475         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 476                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 477                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 478
 479                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 480                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 481                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 482                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 483
 484                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 485                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 486                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 487                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 488
 489                 /*
 490                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 491                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 492                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 493                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 494                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 495                  */
 496                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 497         }
 498
 499         /*
 500          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 501          */
 502         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 503                 /*
 504                  * Something is wrong with the stack pointer.
 505                  * ...Kill the process.
 506                  */
 507                 sigexit(p, SIGILL);
 508         }
 509
 510         regs->tf_esp = (int)sfp;
 511         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 512         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 513         regs->tf_cs = _ucodesel;
 514         regs->tf_ds = _udatasel;
 515         regs->tf_es = _udatasel;
 516
 517         /*
 518          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 519          * the userland program might be using both
 520          */
 521         /*regs->tf_fs = _udatasel;*/
 522         regs->tf_ss = _udatasel;
 523 }
 524
 525 /*
 526  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 527  * VM context.
 528  *
 529  * Allow userland to set or maintain PSL_RF, the resume flag.  This flag
 530  * basically controls whether the return PC should skip the first instruction
 531  * (as in an explicit system call) or re-execute it (as in an exception).
 532  */
 533 int
 534 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 535 {
 536         frame->tf_cs = _ucodesel;
 537         frame->tf_ds = _udatasel;
 538         frame->tf_es = _udatasel;
 539         frame->tf_fs = _udatasel;
 540         frame->tf_ss = _udatasel;
 541         frame->tf_eflags &= (PSL_USER | PSL_RF);
 542         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 543         return(0);
 544 }
 545
 546 /*
 547  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 548  *
 549  * System call to cleanup state after a signal
 550  * has been taken.  Reset signal mask and
 551  * stack state from context left by sendsig (above).
 552  * Return to previous pc and psl as specified by
 553  * context left by sendsig. Check carefully to
 554  * make sure that the user has not modified the
 555  * state to gain improper privileges.
 556  */
 557 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 558 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 559
 560 int
 561 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 562 {
 563         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 564         struct trapframe *regs;
 565         ucontext_t *ucp;
 566         int cs, eflags;
 567
 568         ucp = uap->sigcntxp;
 569
 570         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 571                 return (EFAULT);
 572
 573         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 574         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 575
 576         if (eflags & PSL_VM) {
 577                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 578                 struct vm86_kernel *vm86;
 579
 580                 /*
 581                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 582                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 583                  */
 584                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 585                         return (EINVAL);
 586                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 587                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 588                         return (EINVAL);
 589
 590                 /* go back to user mode if both flags are set */
 591                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 592                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
 593
 594                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 595                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 596                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 597                 } else {
 598                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 599                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 600                 }
 601                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 602                 tf->tf_eflags = eflags;
 603                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 604                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 605                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 606                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 607                 tf->tf_ds = _udatasel;
 608                 tf->tf_es = _udatasel;
 609                 tf->tf_fs = _udatasel;
 610         } else {
 611                 /*
 612                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 613                  */
 614                 /*
 615                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 616                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 617                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 618                  * the signal context during signal handling and there is no
 619                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 620                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 621                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 622                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 623                  */
 624                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 625                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 626                         return(EINVAL);
 627                 }
 628
 629                 /*
 630                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 631                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 632                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 633                  */
 634                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 635                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 636                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 637                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, T_PROTFLT);
 638                         return(EINVAL);
 639                 }
 640                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 641         }
 642
 643         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 644                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 645         else
 646                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 647
 648         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 649         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 650         return(EJUSTRETURN);
 651 }
 652
 653 /*
 654  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 655  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 656  * already been pushed on the stack.
 657  */
 658 struct upc_frame {
 659         register_t      eax;
 660         register_t      ecx;
 661         register_t      edx;
 662         register_t      flags;
 663         register_t      oldip;
 664 };
 665
 666 void
 667 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 668 {
 669         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 670         struct trapframe *regs;
 671         struct upcall upcall;
 672         struct upc_frame upc_frame;
 673         int     crit_count = 0;
 674
 675         /*
 676          * Get the upcall data structure
 677          */
 678         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 679             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 680         ) {
 681                 vu->vu_pending = 0;
 682                 kprintf("bad upcall address\n");
 683                 return;
 684         }
 685
 686         /*
 687          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 688          * section count, mark the data structure as pending and return
 689          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 690          */
 691         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 692                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 693                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 694                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 695                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 696                 }
 697                 return;
 698         }
 699
 700         /*
 701          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 702          *
 703          * Bump our critical section count and set or clear the
 704          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 705          * pending.  The user will be responsible for calling
 706          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 707          */
 708         vu->vu_pending = 0;
 709         upcall.upc_pending = morepending;
 710         crit_count += TDPRI_CRIT;
 711         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 712                 sizeof(upcall.upc_pending));
 713         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 714                 sizeof(int));
 715
 716         /*
 717          * Construct a stack frame and issue the upcall
 718          */
 719         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 720         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 721         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 722         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 723         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 724         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 725         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 726             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 727                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 728         } else {
 729                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 730                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 731                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 732                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 733                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 734         }
 735 }
 736
 737 /*
 738  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 739  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 740  * being overwritten by the syscall return value.
 741  *
 742  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 743  * and the function pointer in %eax.
 744  */
 745 int
 746 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 747 {
 748         struct upc_frame upc_frame;
 749         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 750         struct trapframe *regs;
 751         int error;
 752         struct upcall upcall;
 753         int crit_count;
 754
 755         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 756
 757         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 758         if (error == 0) {
 759             if (vu) {
 760                 /*
 761                  * This jumps us to the next ready context.
 762                  */
 763                 vu->vu_pending = 0;
 764                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 765                 crit_count = 0;
 766                 if (error == 0)
 767                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 768                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 769                 if (error == 0)
 770                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 771                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 772                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 773                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 774                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 775                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 776             } else {
 777                 /*
 778                  * This returns us to the originally interrupted code.
 779                  */
 780                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 781                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 782                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 783                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 784                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 785                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 786                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 787                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 788             }
 789         }
 790         if (error == 0)
 791                 error = EJUSTRETURN;
 792         return(error);
 793 }
 794
 795 /*
 796  * Machine dependent boot() routine
 797  *
 798  * I haven't seen anything to put here yet
 799  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 800  */
 801 void
 802 cpu_boot(int howto)
 803 {
 804 }
 805
 806 /*
 807  * Shutdown the CPU as much as possible
 808  */
 809 void
 810 cpu_halt(void)
 811 {
 812         for (;;)
 813                 __asm__ __volatile("hlt");
 814 }
 815
 816 /*
 817  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 818  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 819  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 820  *
 821  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 822  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 823  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 824  * critical section.
 825  *
 826  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 827  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 828  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 829  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 830  */
 831 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 832 static int      cpu_idle_hltcnt;
 833 static int      cpu_idle_spincnt;
 834 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 835     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 836 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 837     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 838 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 839     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 840
 841 static void
 842 cpu_idle_default_hook(void)
 843 {
 844         /*
 845          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 846          * following the sti.
 847          */
 848         __asm __volatile("sti; hlt");
 849 }
 850
 851 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 852 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 853
 854 void
 855 cpu_idle(void)
 856 {
 857         struct thread *td = curthread;
 858
 859         crit_exit();
 860         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 861         for (;;) {
 862                 /*
 863                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 864                  */
 865                 lwkt_switch();
 866
 867                 /*
 868                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 869                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 870                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 871                  */
 872                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 873                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 874                         __asm __volatile("cli");
 875                         splz();
 876                         if (!lwkt_runnable())
 877                             cpu_idle_hook();
 878 #ifdef SMP
 879                         else
 880                             __asm __volatile("pause");
 881 #endif
 882                         ++cpu_idle_hltcnt;
 883                 } else {
 884                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 885                         splz();
 886 #ifdef SMP
 887                         __asm __volatile("sti; pause");
 888 #else
 889                         __asm __volatile("sti");
 890 #endif
 891                         ++cpu_idle_spincnt;
 892                 }
 893         }
 894 }
 895
 896 /*
 897  * Clear registers on exec
 898  */
 899 void
 900 setregs(struct lwp *lp, u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 901 {
 902         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 903         struct pcb *pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
 904
 905         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 906         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 907         load_gs(_udatasel);
 908
 909         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 910         user_ldt_free(pcb);
 911
 912         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 913         regs->tf_eip = entry;
 914         regs->tf_esp = stack;
 915         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 916         regs->tf_ss = _udatasel;
 917         regs->tf_ds = _udatasel;
 918         regs->tf_es = _udatasel;
 919         regs->tf_fs = _udatasel;
 920         regs->tf_cs = _ucodesel;
 921
 922         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 923         regs->tf_ebx = ps_strings;
 924
 925         /*
 926          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 927          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 928          */
 929         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 930                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 931                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 932                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 933                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 934                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 935                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 936                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 937                         /*
 938                          * Clear the debug registers on the running
 939                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 940                          * the next process we switch to.
 941                          */
 942                         reset_dbregs();
 943                 }
 944                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 945         }
 946
 947         /*
 948          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 949          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 950          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 951          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 952          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 953          */
 954         lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 955
 956         /*
 957          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 958          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 959          * in npxdna().
 960          */
 961         crit_enter();
 962         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 963
 964 #if NNPX > 0
 965         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 966         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 967 #endif
 968         crit_exit();
 969
 970         /*
 971          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 972          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 973          * return value to 0.
 974          */
 975 }
 976
 977 void
 978 cpu_setregs(void)
 979 {
 980         unsigned int cr0;
 981
 982         cr0 = rcr0();
 983         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 984         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 985 #ifdef I386_CPU
 986         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 987 #endif
 988                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 989         load_cr0(cr0);
 990         load_gs(_udatasel);
 991 }
 992
 993 static int
 994 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 995 {
 996         int error;
 997         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 998                 req);
 999         if (!error && req->newptr)
1000                 resettodr();
1001         return (error);
1002 }
1003
1004 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1005         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1006
1007 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1008         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1009
1010 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1011         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1012
1013 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1014         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1015
1016 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1017 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1018         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1019
1020 /*
1021  * Initialize 386 and configure to run kernel
1022  */
1023
1024 /*
1025  * Initialize segments & interrupt table
1026  */
1027
1028 int _default_ldt;
1029 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1030 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1031 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1032 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1033
1034 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1035 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1036
1037 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1038 extern int has_f00f_bug;
1039 #endif
1040
1041 static struct i386tss dblfault_tss;
1042 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1043
1044 extern  struct user *proc0paddr;
1045
1046
1047 /* software prototypes -- in more palatable form */
1048 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1049 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1050 {       0x0,                    /* segment base address  */
1051         0x0,                    /* length */
1052         0,                      /* segment type */
1053         0,                      /* segment descriptor priority level */
1054         0,                      /* segment descriptor present */
1055         0, 0,
1056         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1057         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1058 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1059 {       0x0,                    /* segment base address  */
1060         0xfffff,                /* length - all address space */
1061         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1062         0,                      /* segment descriptor priority level */
1063         1,                      /* segment descriptor present */
1064         0, 0,
1065         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1066         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1067 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1068 {       0x0,                    /* segment base address  */
1069         0xfffff,                /* length - all address space */
1070         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1071         0,                      /* segment descriptor priority level */
1072         1,                      /* segment descriptor present */
1073         0, 0,
1074         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1075         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1076 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1077 {       0x0,                    /* segment base address  */
1078         0xfffff,                /* length - all address space */
1079         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1080         0,                      /* segment descriptor priority level */
1081         1,                      /* segment descriptor present */
1082         0, 0,
1083         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1084         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1085 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1086 {
1087         0x0,                    /* segment base address */
1088         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1089         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1090         0,                      /* segment descriptor priority level */
1091         1,                      /* segment descriptor present */
1092         0, 0,
1093         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1094         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1095 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1096 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1097         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1098         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1099         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1100         1,                      /* segment descriptor present */
1101         0, 0,
1102         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1103         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1104 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1105 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1106         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1107         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1108         0,                      /* segment descriptor priority level */
1109         1,                      /* segment descriptor present */
1110         0, 0,
1111         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1112         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1113 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1114 {       0x0,                    /* segment base address  */
1115         0x0,                    /* length - all address space */
1116         0,                      /* segment type */
1117         0,                      /* segment descriptor priority level */
1118         0,                      /* segment descriptor present */
1119         0, 0,
1120         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1121         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1122 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1123 {       0x400,                  /* segment base address */
1124         0xfffff,                /* length */
1125         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1126         0,                      /* segment descriptor priority level */
1127         1,                      /* segment descriptor present */
1128         0, 0,
1129         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1130         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1131 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1132 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1133         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1134         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1135         0,                      /* segment descriptor priority level */
1136         1,                      /* segment descriptor present */
1137         0, 0,
1138         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1139         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1140 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1141 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1142         0xfffff,                /* length */
1143         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1144         0,                      /* segment descriptor priority level */
1145         1,                      /* segment descriptor present */
1146         0, 0,
1147         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1148         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1149 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1150 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1151         0xfffff,                /* length */
1152         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1153         0,                      /* segment descriptor priority level */
1154         1,                      /* segment descriptor present */
1155         0, 0,
1156         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1157         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1158 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1159 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1160         0xfffff,                /* length */
1161         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1162         0,                      /* segment descriptor priority level */
1163         1,                      /* segment descriptor present */
1164         0, 0,
1165         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1166         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1167 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1168 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1169         0xfffff,                /* length */
1170         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1171         0,                      /* segment descriptor priority level */
1172         1,                      /* segment descriptor present */
1173         0, 0,
1174         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1175         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1176 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1177 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1178         0xfffff,                /* length */
1179         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1180         0,                      /* segment descriptor priority level */
1181         1,                      /* segment descriptor present */
1182         0, 0,
1183         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1184         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1185 /* GTLS_START 15 TLS */
1186 {       0x0,                    /* segment base address  */
1187         0x0,                    /* length */
1188         0,                      /* segment type */
1189         0,                      /* segment descriptor priority level */
1190         0,                      /* segment descriptor present */
1191         0, 0,
1192         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1193         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1194 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1195 {       0x0,                    /* segment base address  */
1196         0x0,                    /* length */
1197         0,                      /* segment type */
1198         0,                      /* segment descriptor priority level */
1199         0,                      /* segment descriptor present */
1200         0, 0,
1201         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1202         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1203 /* GTLS_END 17 TLS */
1204 {       0x0,                    /* segment base address  */
1205         0x0,                    /* length */
1206         0,                      /* segment type */
1207         0,                      /* segment descriptor priority level */
1208         0,                      /* segment descriptor present */
1209         0, 0,
1210         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1211         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1212 };
1213
1214 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1215         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1216 {       0x0,                    /* segment base address  */
1217         0x0,                    /* length - all address space */
1218         0,                      /* segment type */
1219         0,                      /* segment descriptor priority level */
1220         0,                      /* segment descriptor present */
1221         0, 0,
1222         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1223         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1224         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1225 {       0x0,                    /* segment base address  */
1226         0x0,                    /* length - all address space */
1227         0,                      /* segment type */
1228         0,                      /* segment descriptor priority level */
1229         0,                      /* segment descriptor present */
1230         0, 0,
1231         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1232         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1233         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1234 {       0x0,                    /* segment base address  */
1235         0x0,                    /* length - all address space */
1236         0,                      /* segment type */
1237         0,                      /* segment descriptor priority level */
1238         0,                      /* segment descriptor present */
1239         0, 0,
1240         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1241         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1242         /* Code Descriptor for user */
1243 {       0x0,                    /* segment base address  */
1244         0xfffff,                /* length - all address space */
1245         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1246         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1247         1,                      /* segment descriptor present */
1248         0, 0,
1249         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1250         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1251         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1252 {       0x0,                    /* segment base address  */
1253         0x0,                    /* length - all address space */
1254         0,                      /* segment type */
1255         0,                      /* segment descriptor priority level */
1256         0,                      /* segment descriptor present */
1257         0, 0,
1258         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1259         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1260         /* Data Descriptor for user */
1261 {       0x0,                    /* segment base address  */
1262         0xfffff,                /* length - all address space */
1263         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1264         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1265         1,                      /* segment descriptor present */
1266         0, 0,
1267         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1268         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1269 };
1270
1271 void
1272 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1273 {
1274         struct gate_descriptor *ip;
1275
1276         ip = idt + idx;
1277         ip->gd_looffset = (int)func;
1278         ip->gd_selector = selec;
1279         ip->gd_stkcpy = 0;
1280         ip->gd_xx = 0;
1281         ip->gd_type = typ;
1282         ip->gd_dpl = dpl;
1283         ip->gd_p = 1;
1284         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1285 }
1286
1287 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1288
1289 extern inthand_t
1290         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1291         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1292         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1293         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1294         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1295         IDTVEC(rsvd0);
1296 extern inthand_t
1297         IDTVEC(int0x80_syscall);
1298
1299 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1300 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1301 #endif
1302
1303 void
1304 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1305 {
1306         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1307         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1308         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1309         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1310         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1311         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1312         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1317  * available physical memory in the system, then test this memory and
1318  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1319  *
1320  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1321  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1322  *
1323  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1324  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1325  */
1326 static void
1327 getmemsize(int first)
1328 {
1329         int i, physmap_idx, pa_indx;
1330         int hasbrokenint12;
1331         u_int basemem, extmem;
1332         struct vm86frame vmf;
1333         struct vm86context vmc;
1334         vm_offset_t pa;
1335         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1336         pt_entry_t *pte;
1337         const char *cp;
1338         struct {
1339                 u_int64_t base;
1340                 u_int64_t length;
1341                 u_int32_t type;
1342         } *smap;
1343         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1344
1345         hasbrokenint12 = 0;
1346         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1347         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1348         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1349         basemem = 0;
1350
1351         /*
1352          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1353          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1354          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1355          */
1356         if (hasbrokenint12) {
1357                 goto int15e820;
1358         }
1359
1360         /*
1361          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1362          * value give the bios some scribble space just in case.
1363          */
1364         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1365         basemem = vmf.vmf_ax;
1366         if (basemem > 640) {
1367                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1368                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1369                 basemem = 636;
1370         }
1371
1372         /*
1373          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1374          * between the end of base memory and the start of
1375          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1376          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1377          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1378          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1379          * to begin with and then parts of it are remapped.
1380          * The parts that aren't remapped form holes that
1381          * remain read-only and are unused by the kernel.
1382          * The base memory area is below the physical end of
1383          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1384          * The part of it from PAGE_SIZE to
1385          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1386          * remapped and used by the kernel later.)
1387          *
1388          * This code is similar to the code used in
1389          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1390          * allocated we simply change the mapping.
1391          */
1392         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1393              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1394                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1395                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1396         }
1397
1398         /*
1399          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1400          * that the bios can scribble on it.
1401          */
1402         pte = vm86paddr;
1403         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1404                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1405
1406 int15e820:
1407         /*
1408          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1409          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1410          */
1411         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1412         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1413
1414         /*
1415          * get memory map with INT 15:E820
1416          */
1417 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1418 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1419
1420         vmc.npages = 0;
1421         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1422         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1423
1424         physmap_idx = 0;
1425         vmf.vmf_ebx = 0;
1426         do {
1427                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1428                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1429                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1430                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1431                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1432                         break;
1433                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1434                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1435                                 smap->type,
1436                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1437                                 (u_int32_t)smap->base,
1438                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1439                                 (u_int32_t)smap->length);
1440
1441                 if (smap->type != 0x01)
1442                         goto next_run;
1443
1444                 if (smap->length == 0)
1445                         goto next_run;
1446
1447                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1448                         kprintf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1449                             (u_int)(smap->length / 1024));
1450                         goto next_run;
1451                 }
1452
1453                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1454                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1455                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1456                                         kprintf(
1457         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1458                                 goto next_run;
1459                         }
1460                 }
1461
1462                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1463                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1464                         goto next_run;
1465                 }
1466
1467                 physmap_idx += 2;
1468                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1469                         kprintf(
1470                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1471                         break;
1472                 }
1473                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1474                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1475 next_run:
1476                 ; /* fix GCC3.x warning */
1477         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1478
1479         /*
1480          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1481          */
1482         if (basemem == 0) {
1483                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1484                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1485                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1486                                 break;
1487                         }
1488                 }
1489
1490                 if (basemem == 0) {
1491                         basemem = 640;
1492                 }
1493
1494                 if (basemem > 640) {
1495                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1496                                 basemem);
1497                         basemem = 640;
1498                 }
1499
1500                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1501                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1502                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1503                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1504                 }
1505
1506                 pte = vm86paddr;
1507                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1508                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1509         }
1510
1511         if (physmap[1] != 0)
1512                 goto physmap_done;
1513
1514         /*
1515          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1516          */
1517         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1518         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1519                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1520         } else {
1521 #if 0
1522                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1523                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1524                 extmem = vmf.vmf_ax;
1525 #else
1526                 /*
1527                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1528                  */
1529                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1530 #endif
1531         }
1532
1533         /*
1534          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1535          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1536          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1537          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1538          * them beyond the limit.
1539          *
1540          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1541          *      chop it to 15MB.
1542          */
1543         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1544                 extmem = 15 * 1024;
1545
1546         physmap[0] = 0;
1547         physmap[1] = basemem * 1024;
1548         physmap_idx = 2;
1549         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1550         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1551
1552 physmap_done:
1553         /*
1554          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1555          */
1556
1557 #ifdef SMP
1558         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1559         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1560
1561         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1562         mp_probe();
1563 #endif
1564
1565         /*
1566          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1567          * highest page of the physical address space.  It should be
1568          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1569          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1570          */
1571         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1572
1573 #ifdef MAXMEM
1574         Maxmem = MAXMEM / 4;
1575 #endif
1576
1577         /*
1578          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1579          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1580          */
1581         if ((cp = kgetenv("hw.physmem")) != NULL) {
1582                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1583                 char *ep;
1584
1585                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1586                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1587                         switch(*ep) {
1588                         case 'g':
1589                         case 'G':
1590                                 AllowMem <<= 10;
1591                         case 'm':
1592                         case 'M':
1593                                 AllowMem <<= 10;
1594                         case 'k':
1595                         case 'K':
1596                                 AllowMem <<= 10;
1597                                 break;
1598                         default:
1599                                 AllowMem = sanity = 0;
1600                         }
1601                         if (AllowMem < sanity)
1602                                 AllowMem = 0;
1603                 }
1604                 if (AllowMem == 0)
1605                         kprintf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1606                 else
1607                         Maxmem = atop(AllowMem);
1608         }
1609
1610         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1611             (boothowto & RB_VERBOSE))
1612                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1613
1614         /*
1615          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1616          * extend the last memory segment to the new limit.
1617          */
1618         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1619                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1620
1621         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1622         pmap_bootstrap(first, 0);
1623
1624         /*
1625          * Size up each available chunk of physical memory.
1626          */
1627         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1628         pa_indx = 0;
1629         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1630         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1631         pte = CMAP1;
1632
1633         /*
1634          * Get dcons buffer address
1635          */
1636         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1637             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1638                 dcons_addr = 0;
1639
1640         /*
1641          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1642          * round up the start address and round down the end address.
1643          */
1644         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1645                 vm_offset_t end;
1646
1647                 end = ptoa(Maxmem);
1648                 if (physmap[i + 1] < end)
1649                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1650                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1651                         int tmp, page_bad;
1652 #if 0
1653                         int *ptr = 0;
1654 #else
1655                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1656 #endif
1657
1658                         /*
1659                          * block out kernel memory as not available.
1660                          */
1661                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1662                                 continue;
1663
1664                         /*
1665                          * block out dcons buffer
1666                          */
1667                         if (dcons_addr > 0
1668                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1669                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1670                                 continue;
1671
1672                         page_bad = FALSE;
1673
1674                         /*
1675                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1676                          */
1677                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1678                         cpu_invltlb();
1679
1680                         tmp = *(int *)ptr;
1681                         /*
1682                          * Test for alternating 1's and 0's
1683                          */
1684                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1685                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1686                                 page_bad = TRUE;
1687                         }
1688                         /*
1689                          * Test for alternating 0's and 1's
1690                          */
1691                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1692                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1693                         page_bad = TRUE;
1694                         }
1695                         /*
1696                          * Test for all 1's
1697                          */
1698                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1699                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1700                                 page_bad = TRUE;
1701                         }
1702                         /*
1703                          * Test for all 0's
1704                          */
1705                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1706                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1707                                 page_bad = TRUE;
1708                         }
1709                         /*
1710                          * Restore original value.
1711                          */
1712                         *(int *)ptr = tmp;
1713
1714                         /*
1715                          * Adjust array of valid/good pages.
1716                          */
1717                         if (page_bad == TRUE) {
1718                                 continue;
1719                         }
1720                         /*
1721                          * If this good page is a continuation of the
1722                          * previous set of good pages, then just increase
1723                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1724                          * Note that "end" points one higher than end,
1725                          * making the range >= start and < end.
1726                          * If we're also doing a speculative memory
1727                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1728                          * so that we keep going. The first bad page
1729                          * will terminate the loop.
1730                          */
1731                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1732                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1733                         } else {
1734                                 pa_indx++;
1735                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1736                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1737                                         pa_indx--;
1738                                         break;
1739                                 }
1740                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1741                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1742                         }
1743                         physmem++;
1744                 }
1745         }
1746         *pte = 0;
1747         cpu_invltlb();
1748
1749         /*
1750          * XXX
1751          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1752          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1753          * calculation, etc.).
1754          */
1755         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1756             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1757                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1758                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1759                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1760         }
1761
1762         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1763
1764         /* Trim off space for the message buffer. */
1765         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1766
1767         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1768 }
1769
1770 /*
1771  * IDT VECTORS:
1772  *      0       Divide by zero
1773  *      1       Debug
1774  *      2       NMI
1775  *      3       BreakPoint
1776  *      4       OverFlow
1777  *      5       Bound-Range
1778  *      6       Invalid OpCode
1779  *      7       Device Not Available (x87)
1780  *      8       Double-Fault
1781  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1782  *      10      Invalid-TSS
1783  *      11      Segment not present
1784  *      12      Stack
1785  *      13      General Protection
1786  *      14      Page Fault
1787  *      15      Reserved
1788  *      16      x87 FP Exception pending
1789  *      17      Alignment Check
1790  *      18      Machine Check
1791  *      19      SIMD floating point
1792  *      20-31   reserved
1793  *      32-255  INTn/external sources
1794  */
1795 void
1796 init386(int first)
1797 {
1798         struct gate_descriptor *gdp;
1799         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1800         struct mdglobaldata *gd;
1801
1802         /*
1803          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1804          */
1805         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1806         bzero(gd, sizeof(*gd));
1807
1808         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1809         thread0.td_gd = gd;
1810
1811         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1812
1813         metadata_missing = 0;
1814         if (bootinfo.bi_modulep) {
1815                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1816                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1817         } else {
1818                 metadata_missing = 1;
1819         }
1820         if (bootinfo.bi_envp)
1821                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1822
1823         /*
1824          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1825          * at 0.
1826          */
1827         ncpus = 1;
1828         ncpus2 = 1;
1829         /* Init basic tunables, hz etc */
1830         init_param1();
1831
1832         /*
1833          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1834          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1835          * the address space
1836          */
1837         /*
1838          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1839          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1840          */
1841         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1842         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1843
1844         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1845                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1846         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1847         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1848                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1849
1850         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1851
1852         /*
1853          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1854          * early in the boot sequence because the system assumes
1855          * that 'curthread' is never NULL.
1856          */
1857
1858         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1859 #ifdef BDE_DEBUGGER
1860                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1861                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1862                         continue;
1863 #endif
1864                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1865         }
1866
1867         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1868         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1869         lgdt(&r_gdt);
1870
1871         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1872         cpu_gdinit(gd, 0);
1873         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1874         safepri = TDPRI_MAX;
1875
1876         /* make ldt memory segments */
1877         /*
1878          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1879          * should be spelled ...MAX_USER...
1880          */
1881         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1882         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1883         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1884                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1885
1886         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1887         lldt(_default_ldt);
1888         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1889         /* spinlocks and the BGL */
1890         init_locks();
1891
1892         /*
1893          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1894          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1895          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1896          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1897          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1898          * determine the fault address.
1899          */
1900         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1901 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1902                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1903 #else
1904                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1905 #endif
1906         }
1907         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1908         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1909         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1910         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1911         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1912         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1913         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1914         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1915         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1916         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1917         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1924         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1925         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1926         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1927         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1928                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1929
1930         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1931         r_idt.rd_base = (int) idt;
1932         lidt(&r_idt);
1933
1934         /*
1935          * Initialize the console before we print anything out.
1936          */
1937         cninit();
1938
1939         if (metadata_missing)
1940                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1941
1942 #if     NISA >0
1943         isa_defaultirq();
1944 #endif
1945         rand_initialize();
1946
1947 #ifdef DDB
1948         kdb_init();
1949         if (boothowto & RB_KDB)
1950                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1951 #endif
1952
1953         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1954         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1955         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1956         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1957
1958         /*
1959          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1960          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1961          */
1962         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1963         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1964         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1965         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1966         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1967         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1968         ltr(gsel_tss);
1969
1970         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1971             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1972         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1973             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1974         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1975         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1976         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1977         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1978             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1979         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1980         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1981         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1982
1983         vm86_initialize();
1984         getmemsize(first);
1985         init_param2(physmem);
1986
1987         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1988
1989         /* Map the message buffer. */
1990         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1991                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1992
1993         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1994
1995         /* make a call gate to reenter kernel with */
1996         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1997
1998         x = (int) &IDTVEC(syscall);
1999         gdp->gd_looffset = x++;
2000         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2001         gdp->gd_stkcpy = 1;
2002         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2003         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2004         gdp->gd_p = 1;
2005         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2006
2007         /* XXX does this work? */
2008         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2009         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2010
2011         /* transfer to user mode */
2012
2013         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2014         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2015
2016         /* setup proc 0's pcb */
2017         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2018         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2019         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2020         proc0.p_lwp.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2021 }
2022
2023 /*
2024  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2025  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2026  * data space were allocated in locore.
2027  *
2028  * Note: the idlethread's cpl is 0
2029  *
2030  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2031  */
2032 void
2033 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2034 {
2035         if (cpu)
2036                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2037
2038         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2039                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2040                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2041                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2042         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2043         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2044         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2045         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2046 }
2047
2048 int
2049 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2050 {
2051         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2052             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2053                 return (TRUE);
2054         }
2055         return (FALSE);
2056 }
2057
2058 struct globaldata *
2059 globaldata_find(int cpu)
2060 {
2061         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2062         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2063 }
2064
2065 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2066 static void f00f_hack(void *unused);
2067 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2068
2069 static void
2070 f00f_hack(void *unused)
2071 {
2072         struct gate_descriptor *new_idt;
2073         vm_offset_t tmp;
2074
2075         if (!has_f00f_bug)
2076                 return;
2077
2078         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2079
2080         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2081
2082         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2083         if (tmp == 0)
2084                 panic("kmem_alloc returned 0");
2085         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2086                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2087         /* Put the first seven entries in the lower page */
2088         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2089         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2090         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2091         lidt(&r_idt);
2092         idt = new_idt;
2093         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2094                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2095                 panic("vm_map_protect failed");
2096         return;
2097 }
2098 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2099
2100 int
2101 ptrace_set_pc(struct proc *p, unsigned long addr)
2102 {
2103         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2104         return (0);
2105 }
2106
2107 int
2108 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2109 {
2110         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2111         return (0);
2112 }
2113
2114 int
2115 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2116 {
2117         struct pcb *pcb;
2118         struct trapframe *tp;
2119
2120         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2121         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2122         regs->r_es = tp->tf_es;
2123         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2124         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2125         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2126         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2127         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2128         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2129         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2130         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2131         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2132         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2133         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2134         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2135         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2136         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2137         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2138         return (0);
2139 }
2140
2141 int
2142 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2143 {
2144         struct pcb *pcb;
2145         struct trapframe *tp;
2146
2147         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2148         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2149             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2150                 return (EINVAL);
2151         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2152         tp->tf_es = regs->r_es;
2153         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2154         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2155         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2156         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2157         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2158         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2159         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2160         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2161         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2162         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2163         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2164         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2165         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2166         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2167         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2168         return (0);
2169 }
2170
2171 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2172 static void
2173 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2174 {
2175         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2176         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2177         int i;
2178
2179         /* FPU control/status */
2180         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2181         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2182         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2183         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2184         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2185         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2186         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2187         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2188
2189         /* FPU registers */
2190         for (i = 0; i < 8; ++i)
2191                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2192
2193         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2194 }
2195
2196 static void
2197 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2198 {
2199         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2200         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2201         int i;
2202
2203         /* FPU control/status */
2204         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2205         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2206         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2207         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2208         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2209         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2210         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2211         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2212
2213         /* FPU registers */
2214         for (i = 0; i < 8; ++i)
2215                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2216
2217         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2218 }
2219 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2220
2221 int
2222 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2223 {
2224 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2225         if (cpu_fxsr) {
2226                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2227                                 (struct save87 *)fpregs);
2228                 return (0);
2229         }
2230 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2231         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2232         return (0);
2233 }
2234
2235 int
2236 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2237 {
2238 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2239         if (cpu_fxsr) {
2240                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2241                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2242                 return (0);
2243         }
2244 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2245         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2246         return (0);
2247 }
2248
2249 int
2250 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2251 {
2252         if (lp == NULL) {
2253                 dbregs->dr0 = rdr0();
2254                 dbregs->dr1 = rdr1();
2255                 dbregs->dr2 = rdr2();
2256                 dbregs->dr3 = rdr3();
2257                 dbregs->dr4 = rdr4();
2258                 dbregs->dr5 = rdr5();
2259                 dbregs->dr6 = rdr6();
2260                 dbregs->dr7 = rdr7();
2261         } else {
2262                 struct pcb *pcb;
2263
2264                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2265                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2266                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2267                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2268                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2269                 dbregs->dr4 = 0;
2270                 dbregs->dr5 = 0;
2271                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2272                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2273         }
2274         return (0);
2275 }
2276
2277 int
2278 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2279 {
2280         if (lp == NULL) {
2281                 load_dr0(dbregs->dr0);
2282                 load_dr1(dbregs->dr1);
2283                 load_dr2(dbregs->dr2);
2284                 load_dr3(dbregs->dr3);
2285                 load_dr4(dbregs->dr4);
2286                 load_dr5(dbregs->dr5);
2287                 load_dr6(dbregs->dr6);
2288                 load_dr7(dbregs->dr7);
2289         } else {
2290                 struct pcb *pcb;
2291                 struct ucred *ucred;
2292                 int i;
2293                 uint32_t mask1, mask2;
2294
2295                 /*
2296                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2297                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2298                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2299                  * TRCTRAP.
2300                  */
2301                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2302                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2303                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2304                                 return (EINVAL);
2305
2306                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2307                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2308
2309                 /*
2310                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2311                  * process's address space.  If a process could do this, it
2312                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2313                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2314                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2315                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2316                  * uid 0.
2317                  *
2318                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2319                  * address space is written into from within the kernel
2320                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2321                  * from within kernel mode?
2322                  */
2323
2324                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2325                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2326                                 /* dr0 is enabled */
2327                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2328                                         return (EINVAL);
2329                         }
2330
2331                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2332                                 /* dr1 is enabled */
2333                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2334                                         return (EINVAL);
2335                         }
2336
2337                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2338                                 /* dr2 is enabled */
2339                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2340                                         return (EINVAL);
2341                         }
2342
2343                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2344                                 /* dr3 is enabled */
2345                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2346                                         return (EINVAL);
2347                         }
2348                 }
2349
2350                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2351                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2352                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2353                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2354                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2355                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2356
2357                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2358         }
2359
2360         return (0);
2361 }
2362
2363 /*
2364  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2365  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2366  */
2367 int
2368 user_dbreg_trap(void)
2369 {
2370         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2371         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2372         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2373         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2374         int i;
2375
2376         dr7 = rdr7();
2377         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2378                 /*
2379                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2380                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2381                  * hardware debug registers
2382                  */
2383                 return 0;
2384         }
2385
2386         nbp = 0;
2387         dr6 = rdr6();
2388         bp = dr6 & 0x0000000f;
2389
2390         if (!bp) {
2391                 /*
2392                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2393                  * trap was not caused by any of the debug registers
2394                  */
2395                 return 0;
2396         }
2397
2398         /*
2399          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2400          * which ones and if any of them are user space addresses
2401          */
2402
2403         if (bp & 0x01) {
2404                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2405         }
2406         if (bp & 0x02) {
2407                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2408         }
2409         if (bp & 0x04) {
2410                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2411         }
2412         if (bp & 0x08) {
2413                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2414         }
2415
2416         for (i=0; i<nbp; i++) {
2417                 if (addr[i] <
2418                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2419                         /*
2420                          * addr[i] is in user space
2421                          */
2422                         return nbp;
2423                 }
2424         }
2425
2426         /*
2427          * None of the breakpoints are in user space.
2428          */
2429         return 0;
2430 }
2431
2432
2433 #ifndef DDB
2434 void
2435 Debugger(const char *msg)
2436 {
2437         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2438 }
2439 #endif /* no DDB */
2440
2441 #include <sys/disklabel.h>
2442
2443 /*
2444  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2445  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2446  * if needed, and signal errors or early completion.
2447  *
2448  * On success a new bio layer is pushed with the translated
2449  * block number, and returned.
2450  */
2451 struct bio *
2452 bounds_check_with_label(cdev_t dev, struct bio *bio,
2453                         struct disklabel *lp, int wlabel)
2454 {
2455         struct bio *nbio;
2456         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2457         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(dev);
2458         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2459         int maxsz = p->p_size,
2460                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2461         daddr_t blkno = (daddr_t)(bio->bio_offset >> DEV_BSHIFT);
2462
2463         /* overwriting disk label ? */
2464         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2465         if (blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2466 #if LABELSECTOR != 0
2467             blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2468 #endif
2469             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2470                 bp->b_error = EROFS;
2471                 goto error;
2472         }
2473
2474 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2475         /* overwriting master boot record? */
2476         if (blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2477             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2478                 bp->b_error = EROFS;
2479                 goto error;
2480         }
2481 #endif
2482
2483         /*
2484          * Check for out of bounds, EOF, and EOF clipping.
2485          */
2486         if (bio->bio_offset < 0)
2487                 goto bad;
2488         if (blkno + sz > maxsz) {
2489                 /*
2490                  * Past EOF or B_BNOCLIP flag was set, the request is bad.
2491                  */
2492                 if (blkno > maxsz || (bp->b_flags & B_BNOCLIP))
2493                         goto bad;
2494
2495                 /*
2496                  * If exactly on EOF just complete the I/O with no bytes
2497                  * transfered.  B_INVAL must be set to throw away the
2498                  * contents of the buffer.  Otherwise clip b_bcount.
2499                  */
2500                 if (blkno == maxsz) {
2501                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2502                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2503                         goto done;
2504                 }
2505                 bp->b_bcount = (maxsz - blkno) << DEV_BSHIFT;
2506         }
2507         nbio = push_bio(bio);
2508         nbio->bio_offset = bio->bio_offset + ((off_t)p->p_offset << DEV_BSHIFT);
2509         return (nbio);
2510
2511         /*
2512          * The caller is responsible for calling biodone() on the passed bio
2513          * when we return NULL.
2514          */
2515 bad:
2516         bp->b_error = EINVAL;
2517 error:
2518         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2519         bp->b_flags |= B_ERROR | B_INVAL;
2520 done:
2521         return (NULL);
2522 }
2523
2524 #ifdef DDB
2525
2526 /*
2527  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2528  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2529  * called inside DDB.
2530  *
2531  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2532  */
2533
2534 #undef inb
2535 #undef outb
2536
2537 /* silence compiler warnings */
2538 u_char inb(u_int);
2539 void outb(u_int, u_char);
2540
2541 u_char
2542 inb(u_int port)
2543 {
2544         u_char  data;
2545         /*
2546          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2547          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2548          * if we tell it to load (u_short) port.
2549          */
2550         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2551         return (data);
2552 }
2553
2554 void
2555 outb(u_int port, u_char data)
2556 {
2557         u_char  al;
2558         /*
2559          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2560          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2561          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2562          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2563          */
2564         al = data;
2565         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2566 }
2567
2568 #endif /* DDB */
2569
2570
2571
2572 #include "opt_cpu.h"
2573
2574
2575 /*
2576  * initialize all the SMP locks
2577  */
2578
2579 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2580 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2581
2582 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2583 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2584
2585 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2586 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2587
2588 /* critical region around INTR() routines */
2589 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2590
2591 /* lock region used by kernel profiling */
2592 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2593
2594 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2595 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2596
2597 /* locks kernel kprintfs */
2598 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2599
2600 /* lock regions around the clock hardware */
2601 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2602
2603 /* lock around the MP rendezvous */
2604 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2605
2606 static void
2607 init_locks(void)
2608 {
2609         /*
2610          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2611          */
2612         /*
2613          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2614          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2615          */
2616 #ifdef SMP
2617         cpu_get_initial_mplock();
2618 #endif
2619         /* DEPRECATED */
2620         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2621         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2622         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2623         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2624         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2625         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2626         spin_lock_init(&com_spinlock);
2627         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2628         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2629
2630         /* our token pool needs to work early */
2631         lwkt_token_pool_init();
2632 }
2633