f650aa77ab280b34bc37ae5b02dff3d0282c20d3
[dragonfly.git] / 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 1.126 2007/07/02 01:37:09 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_BOOT2_SMP, 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_size_t size = 0;
248         vm_offset_t firstaddr;
249
250         if (boothowto & RB_VERBOSE)
251                 bootverbose++;
252
253         /*
254          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
255          */
256         kprintf("%s", version);
257         startrtclock();
258         printcpuinfo();
259         panicifcpuunsupported();
260 #ifdef PERFMON
261         perfmon_init();
262 #endif
263         kprintf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
264         /*
265          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
266          */
267         if (bootverbose) {
268                 int indx;
269
270                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
271                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
272                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
273
274                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
275                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
276                             size1 / PAGE_SIZE);
277                 }
278         }
279
280         /*
281          * Allocate space for system data structures.
282          * The first available kernel virtual address is in "v".
283          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
284          * As pages of memory are allocated and cleared,
285          * "firstaddr" is incremented.
286          * An index into the kernel page table corresponding to the
287          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
288          */
289
290         /*
291          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
292          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
293          * addresses to the various data structures.
294          */
295         firstaddr = 0;
296 again:
297         v = (caddr_t)firstaddr;
298
299 #define valloc(name, type, num) \
300             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
301 #define valloclim(name, type, num, lim) \
302             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
303
304         /*
305          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
306          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
307          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
308          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
309          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
310          * maxbcache bytes.
311          *
312          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
313          */
314         if (nbuf == 0) {
315                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
316                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
317
318                 nbuf = 50;
319                 if (kbytes > 4096)
320                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
321                 if (kbytes > 65536)
322                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
323                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
324                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
325         }
326
327         /*
328          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
329          * kernel_map.
330          */
331         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
332                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
333                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
334         }
335
336         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
337 #ifdef NSWBUF_MIN
338         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
339                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
340 #endif
341 #ifdef DIRECTIO
342         ffs_rawread_setup();
343 #endif
344
345         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
346         valloc(buf, struct buf, nbuf);
347
348         /*
349          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
350          */
351         if (firstaddr == 0) {
352                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
353                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
354                 if (firstaddr == 0)
355                         panic("startup: no room for tables");
356                 goto again;
357         }
358
359         /*
360          * End of second pass, addresses have been assigned
361          */
362         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
363                 panic("startup: table size inconsistency");
364
365         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
366                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
367         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
368                       (nbuf*BKVASIZE));
369         buffer_map.system_map = 1;
370         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
371                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
372         pager_map.system_map = 1;
373
374 #if defined(USERCONFIG)
375         userconfig();
376         cninit();               /* the preferred console may have changed */
377 #endif
378
379         kprintf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
380             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
381
382         /*
383          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
384          */
385         bufinit();
386         vm_pager_bufferinit();
387
388 #ifdef SMP
389         /*
390          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
391          */
392         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
393         mp_announce();
394 #endif  /* SMP */
395         cpu_setregs();
396 }
397
398 /*
399  * Send an interrupt to process.
400  *
401  * Stack is set up to allow sigcode stored
402  * at top to call routine, followed by kcall
403  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
404  * resets the signal mask, the stack, and the
405  * frame pointer, it returns to the user
406  * specified pc, psl.
407  */
408 void
409 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
410 {
411         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
412         struct proc *p = lp->lwp_proc;
413         struct trapframe *regs;
414         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
415         struct sigframe sf, *sfp;
416         int oonstack;
417
418         regs = lp->lwp_md.md_regs;
419         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
420
421         /* save user context */
422         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
423         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
424         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
425         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
426         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
427
428         /* make the size of the saved context visible to userland */
429         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
430
431         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
432         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
433                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
434
435         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
436         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
437             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
438                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
439                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
440                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
441         } else {
442                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
443         }
444
445         /* Translate the signal is appropriate */
446         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
447                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
448                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
449         }
450
451         /* Build the argument list for the signal handler. */
452         sf.sf_signum = sig;
453         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
454         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
455                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
456                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
457                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
458
459                 /* fill siginfo structure */
460                 sf.sf_si.si_signo = sig;
461                 sf.sf_si.si_code = code;
462                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
463         }
464         else {
465                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
466                 sf.sf_siginfo = code;
467                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
468                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
469         }
470
471         /*
472          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
473          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
474          * eflags.
475          */
476         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
477                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
478                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
479
480                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
481                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
482                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
483                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
484
485                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
486                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
487                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
488                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
489
490                 /*
491                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
492                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
493                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
494                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
495                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
496                  */
497                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
498         }
499
500         /*
501          * Copy the sigframe out to the user's stack.
502          */
503         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
504                 /*
505                  * Something is wrong with the stack pointer.
506                  * ...Kill the process.
507                  */
508                 sigexit(p, SIGILL);
509         }
510
511         regs->tf_esp = (int)sfp;
512         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
513         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
514         regs->tf_cs = _ucodesel;
515         regs->tf_ds = _udatasel;
516         regs->tf_es = _udatasel;
517
518         /*
519          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
520          * the userland program might be using both.
521          *
522          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
523          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
524          * return to userland.
525          */
526         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
527                 regs->tf_fs = _udatasel;
528                 regs->tf_gs = _udatasel;
529         }
530         regs->tf_ss = _udatasel;
531 }
532
533 /*
534  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
535  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
536  * issue.
537  *
538  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
539  * bad idea?
540  */
541 int
542 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
543 {
544         frame->tf_cs = _ucodesel;
545         frame->tf_ds = _udatasel;
546         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
547 #if 0
548         frame->tf_fs = _udatasel;
549         frame->tf_gs = _udatasel;
550 #endif
551         frame->tf_ss = _udatasel;
552         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
553         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
554         return(0);
555 }
556
557 int
558 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
559 {
560          struct segment_descriptor *desc;
561          int i;
562
563          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
564                 desc = &tls->tls[i];
565                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
566                         continue;
567                 if (desc->sd_def32 == 0)
568                         return(ENXIO);
569                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
570                         return(ENXIO);
571                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
572                         return(ENXIO);
573                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
574                         return(ENXIO);
575          }
576          return(0);
577 }
578
579 /*
580  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
581  *
582  * System call to cleanup state after a signal
583  * has been taken.  Reset signal mask and
584  * stack state from context left by sendsig (above).
585  * Return to previous pc and psl as specified by
586  * context left by sendsig. Check carefully to
587  * make sure that the user has not modified the
588  * state to gain improper privileges.
589  */
590 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
591 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
592
593 int
594 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
595 {
596         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
597         struct proc *p = lp->lwp_proc;
598         struct trapframe *regs;
599         ucontext_t *ucp;
600         int cs, eflags;
601
602         ucp = uap->sigcntxp;
603
604         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
605                 return (EFAULT);
606
607         regs = lp->lwp_md.md_regs;
608         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
609
610         if (eflags & PSL_VM) {
611                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
612                 struct vm86_kernel *vm86;
613
614                 /*
615                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
616                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
617                  */
618                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
619                         return (EINVAL);
620                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
621                 if (vm86->vm86_inited == 0)
622                         return (EINVAL);
623
624                 /* go back to user mode if both flags are set */
625                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
626                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
627
628                 if (vm86->vm86_has_vme) {
629                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
630                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
631                 } else {
632                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
633                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
634                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
635                 }
636                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
637                 tf->tf_eflags = eflags;
638                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
639                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
640                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
641                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
642                 tf->tf_ds = _udatasel;
643                 tf->tf_es = _udatasel;
644 #if 0
645                 tf->tf_fs = _udatasel;
646                 tf->tf_gs = _udatasel;
647 #endif
648         } else {
649                 /*
650                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
651                  */
652                 /*
653                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
654                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
655                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
656                  * the signal context during signal handling and there is no
657                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
658                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
659                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
660                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
661                  */
662                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
663                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
664                         return(EINVAL);
665                 }
666
667                 /*
668                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
669                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
670                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
671                  */
672                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
673                 if (!CS_SECURE(cs)) {
674                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
675                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
676                         return(EINVAL);
677                 }
678                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
679         }
680
681         /*
682          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
683          * semantics against system calls.
684          */
685         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
686                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
687
688         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
689                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
690         else
691                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
692
693         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
694         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
695         return(EJUSTRETURN);
696 }
697
698 /*
699  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
700  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have 
701  * already been pushed on the stack.
702  */
703 struct upc_frame {
704         register_t      eax;
705         register_t      ecx;
706         register_t      edx;
707         register_t      flags;
708         register_t      oldip;
709 };
710
711 void
712 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
713 {
714         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
715         struct trapframe *regs;
716         struct upcall upcall;
717         struct upc_frame upc_frame;
718         int     crit_count = 0;
719
720         /*
721          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
722          * context, switch back to the virtual kernel context before
723          * trying to post the signal.
724          */
725         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
726                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
727                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
728         }
729
730         /*
731          * Get the upcall data structure
732          */
733         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
734             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
735         ) {
736                 vu->vu_pending = 0;
737                 kprintf("bad upcall address\n");
738                 return;
739         }
740
741         /*
742          * If the data structure is already marked pending or has a critical
743          * section count, mark the data structure as pending and return 
744          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
745          */
746         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
747                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
748                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
749                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
750                                 sizeof(upcall.upc_pending));
751                 }
752                 return;
753         }
754
755         /*
756          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
757          *
758          * Bump our critical section count and set or clear the
759          * user pending flag depending on whether more upcalls are
760          * pending.  The user will be responsible for calling 
761          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
762          */
763         vu->vu_pending = 0;
764         upcall.upc_pending = morepending;
765         crit_count += TDPRI_CRIT;
766         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, 
767                 sizeof(upcall.upc_pending));
768         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
769                 sizeof(int));
770
771         /*
772          * Construct a stack frame and issue the upcall
773          */
774         regs = lp->lwp_md.md_regs;
775         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
776         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
777         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
778         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
779         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
780         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
781             sizeof(upc_frame)) != 0) {
782                 kprintf("bad stack on upcall\n");
783         } else {
784                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
785                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
786                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
787                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
788                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
789         }
790 }
791
792 /*
793  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
794  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
795  * being overwritten by the syscall return value.
796  *
797  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
798  * and the function pointer in %eax.  
799  */
800 int
801 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
802 {
803         struct upc_frame upc_frame;
804         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
805         struct trapframe *regs;
806         int error;
807         struct upcall upcall;
808         int crit_count;
809
810         regs = lp->lwp_md.md_regs;
811
812         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
813         if (error == 0) {
814             if (vu) {
815                 /*
816                  * This jumps us to the next ready context.
817                  */
818                 vu->vu_pending = 0;
819                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
820                 crit_count = 0;
821                 if (error == 0)
822                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
823                 crit_count += TDPRI_CRIT;
824                 if (error == 0)
825                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
826                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
827                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
828                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
829                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
830                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
831             } else {
832                 /*
833                  * This returns us to the originally interrupted code.
834                  */
835                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
836                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
837                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
838                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
839                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
840                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
841                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
842                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
843             }
844         }
845         if (error == 0)
846                 error = EJUSTRETURN;
847         return(error);
848 }
849
850 /*
851  * Machine dependent boot() routine
852  *
853  * I haven't seen anything to put here yet
854  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
855  */
856 void
857 cpu_boot(int howto)
858 {
859 }
860
861 /*
862  * Shutdown the CPU as much as possible
863  */
864 void
865 cpu_halt(void)
866 {
867         for (;;)
868                 __asm__ __volatile("hlt");
869 }
870
871 /*
872  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
873  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
874  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
875  *
876  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
877  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
878  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own 
879  * critical section.
880  *
881  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
882  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
883  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
884  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
885  */
886 static int      cpu_idle_hlt = 1;
887 static int      cpu_idle_hltcnt;
888 static int      cpu_idle_spincnt;
889 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
890     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
891 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
892     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
893 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
894     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
895
896 static void
897 cpu_idle_default_hook(void)
898 {
899         /*
900          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
901          * following the sti.
902          */
903         __asm __volatile("sti; hlt");
904 }
905
906 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
907 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
908
909 void
910 cpu_idle(void)
911 {
912         struct thread *td = curthread;
913
914         crit_exit();
915         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
916         for (;;) {
917                 /*
918                  * See if there are any LWKTs ready to go.
919                  */
920                 lwkt_switch();
921
922                 /*
923                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
924                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
925                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
926                  */
927                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
928                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
929                         __asm __volatile("cli");
930                         splz();
931                         if (!lwkt_runnable())
932                             cpu_idle_hook();
933 #ifdef SMP
934                         else
935                             __asm __volatile("pause");
936 #endif
937                         ++cpu_idle_hltcnt;
938                 } else {
939                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
940                         splz();
941 #ifdef SMP
942                         __asm __volatile("sti; pause");
943 #else
944                         __asm __volatile("sti");
945 #endif
946                         ++cpu_idle_spincnt;
947                 }
948         }
949 }
950
951 /*
952  * This routine is called when the only runnable threads require
953  * the MP lock, and the scheduler couldn't get it.  On a real cpu
954  * we let the scheduler spin.
955  */
956 void
957 cpu_mplock_contested(void)
958 {
959         cpu_pause();
960 }
961
962 /*
963  * Clear registers on exec
964  */
965 void
966 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
967 {
968         struct thread *td = curthread;
969         struct lwp *lp = td->td_lwp;
970         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
971         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
972
973         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
974         user_ldt_free(pcb);
975   
976         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
977         regs->tf_eip = entry;
978         regs->tf_esp = stack;
979         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
980         regs->tf_ss = _udatasel;
981         regs->tf_ds = _udatasel;
982         regs->tf_es = _udatasel;
983         regs->tf_fs = _udatasel;
984         regs->tf_gs = _udatasel;
985         regs->tf_cs = _ucodesel;
986
987         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
988         regs->tf_ebx = ps_strings;
989
990         /*
991          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
992          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
993          */
994         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
995                 pcb->pcb_dr0 = 0;
996                 pcb->pcb_dr1 = 0;
997                 pcb->pcb_dr2 = 0;
998                 pcb->pcb_dr3 = 0;
999                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1000                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1001                 if (pcb == td->td_pcb) {
1002                         /*
1003                          * Clear the debug registers on the running
1004                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1005                          * the next process we switch to.
1006                          */
1007                         reset_dbregs();
1008                 }
1009                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1010         }
1011
1012         /*
1013          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1014          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1015          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1016          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1017          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1018          */
1019         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1020
1021         /*
1022          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1023          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1024          * in npxdna().
1025          */
1026         crit_enter();
1027         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1028
1029 #if NNPX > 0
1030         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1031         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1032 #endif
1033         crit_exit();
1034
1035         /*
1036          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1037          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1038          * return value to 0.
1039          */
1040 }
1041
1042 void
1043 cpu_setregs(void)
1044 {
1045         unsigned int cr0;
1046
1047         cr0 = rcr0();
1048         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1049         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1050 #ifdef I386_CPU
1051         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1052 #endif
1053                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1054         load_cr0(cr0);
1055         load_gs(_udatasel);
1056 }
1057
1058 static int
1059 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1060 {
1061         int error;
1062         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1063                 req);
1064         if (!error && req->newptr)
1065                 resettodr();
1066         return (error);
1067 }
1068
1069 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1070         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1071
1072 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1073         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1074
1075 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo, 
1076         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1077
1078 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1079         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1080
1081 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1082 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1083         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1084
1085 /*
1086  * Initialize 386 and configure to run kernel
1087  */
1088
1089 /*
1090  * Initialize segments & interrupt table
1091  */
1092
1093 int _default_ldt;
1094 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1095 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1096 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1097 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1098
1099 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1100 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1101
1102 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1103 extern int has_f00f_bug;
1104 #endif
1105
1106 static struct i386tss dblfault_tss;
1107 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1108
1109 extern  struct user *proc0paddr;
1110
1111
1112 /* software prototypes -- in more palatable form */
1113 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1114 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1115 {       0x0,                    /* segment base address  */
1116         0x0,                    /* length */
1117         0,                      /* segment type */
1118         0,                      /* segment descriptor priority level */
1119         0,                      /* segment descriptor present */
1120         0, 0,
1121         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1122         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1123 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1124 {       0x0,                    /* segment base address  */
1125         0xfffff,                /* length - all address space */
1126         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1127         0,                      /* segment descriptor priority level */
1128         1,                      /* segment descriptor present */
1129         0, 0,
1130         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1131         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1132 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1133 {       0x0,                    /* segment base address  */
1134         0xfffff,                /* length - all address space */
1135         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1136         0,                      /* segment descriptor priority level */
1137         1,                      /* segment descriptor present */
1138         0, 0,
1139         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1140         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1141 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1142 {       0x0,                    /* segment base address  */
1143         0xfffff,                /* length - all address space */
1144         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1145         0,                      /* segment descriptor priority level */
1146         1,                      /* segment descriptor present */
1147         0, 0,
1148         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1149         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1150 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1151 {
1152         0x0,                    /* segment base address */
1153         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1154         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1155         0,                      /* segment descriptor priority level */
1156         1,                      /* segment descriptor present */
1157         0, 0,
1158         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1159         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1160 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1161 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1162         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1163         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1164         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1165         1,                      /* segment descriptor present */
1166         0, 0,
1167         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1168         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1169 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1170 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1171         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1172         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1173         0,                      /* segment descriptor priority level */
1174         1,                      /* segment descriptor present */
1175         0, 0,
1176         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1177         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1178 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1179 {       0x0,                    /* segment base address  */
1180         0x0,                    /* length - all address space */
1181         0,                      /* segment type */
1182         0,                      /* segment descriptor priority level */
1183         0,                      /* segment descriptor present */
1184         0, 0,
1185         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1186         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1187 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1188 {       0x400,                  /* segment base address */
1189         0xfffff,                /* length */
1190         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1191         0,                      /* segment descriptor priority level */
1192         1,                      /* segment descriptor present */
1193         0, 0,
1194         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1195         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1196 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1197 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1198         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1199         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1200         0,                      /* segment descriptor priority level */
1201         1,                      /* segment descriptor present */
1202         0, 0,
1203         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1204         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1205 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1206 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1207         0xfffff,                /* length */
1208         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1209         0,                      /* segment descriptor priority level */
1210         1,                      /* segment descriptor present */
1211         0, 0,
1212         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1213         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1214 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1215 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1216         0xfffff,                /* length */
1217         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1218         0,                      /* segment descriptor priority level */
1219         1,                      /* segment descriptor present */
1220         0, 0,
1221         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1222         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1223 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1224 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1225         0xfffff,                /* length */
1226         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1227         0,                      /* segment descriptor priority level */
1228         1,                      /* segment descriptor present */
1229         0, 0,
1230         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1231         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1232 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1233 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1234         0xfffff,                /* length */
1235         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1236         0,                      /* segment descriptor priority level */
1237         1,                      /* segment descriptor present */
1238         0, 0,
1239         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1240         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1241 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1242 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1243         0xfffff,                /* length */
1244         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1245         0,                      /* segment descriptor priority level */
1246         1,                      /* segment descriptor present */
1247         0, 0,
1248         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1249         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1250 /* GTLS_START 15 TLS */
1251 {       0x0,                    /* segment base address  */
1252         0x0,                    /* length */
1253         0,                      /* segment type */
1254         0,                      /* segment descriptor priority level */
1255         0,                      /* segment descriptor present */
1256         0, 0,
1257         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1258         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1259 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1260 {       0x0,                    /* segment base address  */
1261         0x0,                    /* length */
1262         0,                      /* segment type */
1263         0,                      /* segment descriptor priority level */
1264         0,                      /* segment descriptor present */
1265         0, 0,
1266         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1267         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1268 /* GTLS_END 17 TLS */
1269 {       0x0,                    /* segment base address  */
1270         0x0,                    /* length */
1271         0,                      /* segment type */
1272         0,                      /* segment descriptor priority level */
1273         0,                      /* segment descriptor present */
1274         0, 0,
1275         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1276         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1277 };
1278
1279 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1280         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1281 {       0x0,                    /* segment base address  */
1282         0x0,                    /* length - all address space */
1283         0,                      /* segment type */
1284         0,                      /* segment descriptor priority level */
1285         0,                      /* segment descriptor present */
1286         0, 0,
1287         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1288         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1289         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1290 {       0x0,                    /* segment base address  */
1291         0x0,                    /* length - all address space */
1292         0,                      /* segment type */
1293         0,                      /* segment descriptor priority level */
1294         0,                      /* segment descriptor present */
1295         0, 0,
1296         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1297         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1298         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1299 {       0x0,                    /* segment base address  */
1300         0x0,                    /* length - all address space */
1301         0,                      /* segment type */
1302         0,                      /* segment descriptor priority level */
1303         0,                      /* segment descriptor present */
1304         0, 0,
1305         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1306         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1307         /* Code Descriptor for user */
1308 {       0x0,                    /* segment base address  */
1309         0xfffff,                /* length - all address space */
1310         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1311         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1312         1,                      /* segment descriptor present */
1313         0, 0,
1314         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1315         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1316         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1317 {       0x0,                    /* segment base address  */
1318         0x0,                    /* length - all address space */
1319         0,                      /* segment type */
1320         0,                      /* segment descriptor priority level */
1321         0,                      /* segment descriptor present */
1322         0, 0,
1323         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1324         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1325         /* Data Descriptor for user */
1326 {       0x0,                    /* segment base address  */
1327         0xfffff,                /* length - all address space */
1328         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1329         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1330         1,                      /* segment descriptor present */
1331         0, 0,
1332         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1333         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1334 };
1335
1336 void
1337 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1338 {
1339         struct gate_descriptor *ip;
1340
1341         ip = idt + idx;
1342         ip->gd_looffset = (int)func;
1343         ip->gd_selector = selec;
1344         ip->gd_stkcpy = 0;
1345         ip->gd_xx = 0;
1346         ip->gd_type = typ;
1347         ip->gd_dpl = dpl;
1348         ip->gd_p = 1;
1349         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1350 }
1351
1352 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1353
1354 extern inthand_t
1355         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1356         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1357         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1358         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1359         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1360         IDTVEC(rsvd0);
1361 extern inthand_t
1362         IDTVEC(int0x80_syscall);
1363
1364 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1365 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1366 #endif
1367
1368 void
1369 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1370 {
1371         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1372         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1373         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1374         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1375         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1376         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1377         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1378 }
1379
1380 /*
1381  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1382  * available physical memory in the system, then test this memory and
1383  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1384  *
1385  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1386  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1387  *
1388  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1389  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1390  */
1391 static void
1392 getmemsize(int first)
1393 {
1394         int i, physmap_idx, pa_indx;
1395         int hasbrokenint12;
1396         u_int basemem, extmem;
1397         struct vm86frame vmf;
1398         struct vm86context vmc;
1399         vm_offset_t pa;
1400         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1401         pt_entry_t *pte;
1402         const char *cp;
1403         struct {
1404                 u_int64_t base;
1405                 u_int64_t length;
1406                 u_int32_t type;
1407         } *smap;
1408         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1409
1410         hasbrokenint12 = 0;
1411         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1412         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1413         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1414         basemem = 0;
1415
1416         /*
1417          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1418          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1419          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1420          */
1421         if (hasbrokenint12) {
1422                 goto int15e820;
1423         }
1424
1425         /*
1426          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1427          * value give the bios some scribble space just in case.
1428          */
1429         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1430         basemem = vmf.vmf_ax;
1431         if (basemem > 640) {
1432                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1433                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1434                 basemem = 636;
1435         }
1436
1437         /*
1438          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1439          * between the end of base memory and the start of
1440          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1441          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1442          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1443          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1444          * to begin with and then parts of it are remapped.
1445          * The parts that aren't remapped form holes that
1446          * remain read-only and are unused by the kernel.
1447          * The base memory area is below the physical end of
1448          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1449          * The part of it from PAGE_SIZE to
1450          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1451          * remapped and used by the kernel later.)
1452          *
1453          * This code is similar to the code used in
1454          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1455          * allocated we simply change the mapping.
1456          */
1457         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1458              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1459                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1460                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1461         }
1462
1463         /*
1464          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so 
1465          * that the bios can scribble on it.
1466          */
1467         pte = vm86paddr;
1468         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1469                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1470
1471 int15e820:
1472         /*
1473          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1474          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1475          */
1476         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1477         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1478
1479         /*
1480          * get memory map with INT 15:E820
1481          */
1482 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1483 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1484
1485         vmc.npages = 0;
1486         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1487         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1488
1489         physmap_idx = 0;
1490         vmf.vmf_ebx = 0;
1491         do {
1492                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1493                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1494                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1495                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1496                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1497                         break;
1498                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1499                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1500                                 smap->type,
1501                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1502                                 (u_int32_t)smap->base,
1503                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1504                                 (u_int32_t)smap->length);
1505
1506                 if (smap->type != 0x01)
1507                         goto next_run;
1508
1509                 if (smap->length == 0)
1510                         goto next_run;
1511
1512                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1513                         kprintf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1514                             (u_int)(smap->length / 1024));
1515                         goto next_run;
1516                 }
1517
1518                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1519                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1520                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1521                                         kprintf(
1522         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1523                                 goto next_run;
1524                         }
1525                 }
1526
1527                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1528                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1529                         goto next_run;
1530                 }
1531
1532                 physmap_idx += 2;
1533                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1534                         kprintf(
1535                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1536                         break;
1537                 }
1538                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1539                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1540 next_run:
1541                 ; /* fix GCC3.x warning */
1542         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1543
1544         /*
1545          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1546          */
1547         if (basemem == 0) {
1548                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1549                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1550                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1551                                 break;
1552                         }
1553                 }
1554
1555                 if (basemem == 0) {
1556                         basemem = 640;
1557                 }
1558
1559                 if (basemem > 640) {
1560                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1561                                 basemem);
1562                         basemem = 640;
1563                 }
1564
1565                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1566                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1567                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1568                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1569                 }
1570
1571                 pte = vm86paddr;
1572                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1573                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1574         }
1575
1576         if (physmap[1] != 0)
1577                 goto physmap_done;
1578
1579         /*
1580          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1581          */
1582         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1583         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1584                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1585         } else {
1586 #if 0
1587                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1588                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1589                 extmem = vmf.vmf_ax;
1590 #else
1591                 /*
1592                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1593                  */
1594                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1595 #endif
1596         }
1597
1598         /*
1599          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1600          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1601          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1602          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1603          * them beyond the limit.
1604          *
1605          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1606          *      chop it to 15MB.
1607          */
1608         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1609                 extmem = 15 * 1024;
1610
1611         physmap[0] = 0;
1612         physmap[1] = basemem * 1024;
1613         physmap_idx = 2;
1614         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1615         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1616
1617 physmap_done:
1618         /*
1619          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1620          */
1621
1622 #ifdef SMP
1623         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1624         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1625
1626         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1627         mp_probe();
1628 #endif
1629
1630         /*
1631          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1632          * highest page of the physical address space.  It should be
1633          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1634          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1635          */
1636         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1637
1638 #ifdef MAXMEM
1639         Maxmem = MAXMEM / 4;
1640 #endif
1641
1642         /*
1643          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1644          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1645          */
1646         if ((cp = kgetenv("hw.physmem")) != NULL) {
1647                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1648                 char *ep;
1649
1650                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1651                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1652                         switch(*ep) {
1653                         case 'g':
1654                         case 'G':
1655                                 AllowMem <<= 10;
1656                         case 'm':
1657                         case 'M':
1658                                 AllowMem <<= 10;
1659                         case 'k':
1660                         case 'K':
1661                                 AllowMem <<= 10;
1662                                 break;
1663                         default:
1664                                 AllowMem = sanity = 0;
1665                         }
1666                         if (AllowMem < sanity)
1667                                 AllowMem = 0;
1668                 }
1669                 if (AllowMem == 0)
1670                         kprintf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1671                 else
1672                         Maxmem = atop(AllowMem);
1673         }
1674
1675         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1676             (boothowto & RB_VERBOSE))
1677                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1678
1679         /*
1680          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1681          * extend the last memory segment to the new limit.
1682          */ 
1683         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1684                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1685
1686         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1687         pmap_bootstrap(first, 0);
1688
1689         /*
1690          * Size up each available chunk of physical memory.
1691          */
1692         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1693         pa_indx = 0;
1694         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1695         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1696         pte = CMAP1;
1697
1698         /*
1699          * Get dcons buffer address
1700          */
1701         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1702             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1703                 dcons_addr = 0;
1704
1705         /*
1706          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1707          * round up the start address and round down the end address.
1708          */
1709         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1710                 vm_offset_t end;
1711
1712                 end = ptoa(Maxmem);
1713                 if (physmap[i + 1] < end)
1714                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1715                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1716                         int tmp, page_bad;
1717 #if 0
1718                         int *ptr = 0;
1719 #else
1720                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1721 #endif
1722
1723                         /*
1724                          * block out kernel memory as not available.
1725                          */
1726                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1727                                 continue;
1728         
1729                         /*
1730                          * block out dcons buffer
1731                          */
1732                         if (dcons_addr > 0
1733                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1734                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1735                                 continue;
1736
1737                         page_bad = FALSE;
1738
1739                         /*
1740                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1741                          */
1742                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1743                         cpu_invltlb();
1744
1745                         tmp = *(int *)ptr;
1746                         /*
1747                          * Test for alternating 1's and 0's
1748                          */
1749                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1750                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1751                                 page_bad = TRUE;
1752                         }
1753                         /*
1754                          * Test for alternating 0's and 1's
1755                          */
1756                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1757                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1758                         page_bad = TRUE;
1759                         }
1760                         /*
1761                          * Test for all 1's
1762                          */
1763                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1764                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1765                                 page_bad = TRUE;
1766                         }
1767                         /*
1768                          * Test for all 0's
1769                          */
1770                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1771                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1772                                 page_bad = TRUE;
1773                         }
1774                         /*
1775                          * Restore original value.
1776                          */
1777                         *(int *)ptr = tmp;
1778
1779                         /*
1780                          * Adjust array of valid/good pages.
1781                          */
1782                         if (page_bad == TRUE) {
1783                                 continue;
1784                         }
1785                         /*
1786                          * If this good page is a continuation of the
1787                          * previous set of good pages, then just increase
1788                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1789                          * Note that "end" points one higher than end,
1790                          * making the range >= start and < end.
1791                          * If we're also doing a speculative memory
1792                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1793                          * so that we keep going. The first bad page
1794                          * will terminate the loop.
1795                          */
1796                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1797                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1798                         } else {
1799                                 pa_indx++;
1800                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1801                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1802                                         pa_indx--;
1803                                         break;
1804                                 }
1805                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1806                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1807                         }
1808                         physmem++;
1809                 }
1810         }
1811         *pte = 0;
1812         cpu_invltlb();
1813
1814         /*
1815          * XXX
1816          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1817          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1818          * calculation, etc.).
1819          */
1820         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1821             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1822                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1823                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1824                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1825         }
1826
1827         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1828
1829         /* Trim off space for the message buffer. */
1830         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1831
1832         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1833 }
1834
1835 /*
1836  * IDT VECTORS:
1837  *      0       Divide by zero
1838  *      1       Debug
1839  *      2       NMI
1840  *      3       BreakPoint
1841  *      4       OverFlow
1842  *      5       Bound-Range
1843  *      6       Invalid OpCode
1844  *      7       Device Not Available (x87)
1845  *      8       Double-Fault
1846  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1847  *      10      Invalid-TSS
1848  *      11      Segment not present
1849  *      12      Stack
1850  *      13      General Protection
1851  *      14      Page Fault
1852  *      15      Reserved
1853  *      16      x87 FP Exception pending
1854  *      17      Alignment Check
1855  *      18      Machine Check
1856  *      19      SIMD floating point
1857  *      20-31   reserved
1858  *      32-255  INTn/external sources
1859  */
1860 void
1861 init386(int first)
1862 {
1863         struct gate_descriptor *gdp;
1864         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1865         struct mdglobaldata *gd;
1866
1867         /*
1868          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1869          */
1870         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1871         bzero(gd, sizeof(*gd));
1872
1873         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1874         thread0.td_gd = &gd->mi;
1875
1876         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1877
1878         metadata_missing = 0;
1879         if (bootinfo.bi_modulep) {
1880                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1881                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1882         } else {
1883                 metadata_missing = 1;
1884         }
1885         if (bootinfo.bi_envp)
1886                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1887
1888         /*
1889          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1890          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1891          */
1892         ncpus = 1;
1893         ncpus2 = 1;
1894         ncpus_fit = 1;
1895         /* Init basic tunables, hz etc */
1896         init_param1();
1897
1898         /*
1899          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1900          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1901          * the address space
1902          */
1903         /*
1904          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1905          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1906          */
1907         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1908         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1909
1910         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1911                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1912         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1913         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1914                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1915
1916         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1917
1918         /*
1919          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1920          * early in the boot sequence because the system assumes
1921          * that 'curthread' is never NULL.
1922          */
1923
1924         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1925 #ifdef BDE_DEBUGGER
1926                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1927                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1928                         continue;
1929 #endif
1930                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1931         }
1932
1933         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1934         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1935         lgdt(&r_gdt);
1936
1937         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1938         cpu_gdinit(gd, 0);
1939         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1940         safepri = TDPRI_MAX;
1941
1942         /* make ldt memory segments */
1943         /*
1944          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1945          * should be spelled ...MAX_USER...
1946          */
1947         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1948         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1949         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1950                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1951
1952         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1953         lldt(_default_ldt);
1954         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1955         /* spinlocks and the BGL */
1956         init_locks();
1957
1958         /*
1959          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1960          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1961          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1962          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1963          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1964          * determine the fault address.
1965          */
1966         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1967 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1968                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1969 #else
1970                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1971 #endif
1972         }
1973         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1974         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1975         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1976         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1977         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1978         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1979         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1980         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1981         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1982         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1983         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1984         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1985         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1986         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1987         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1988         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1989         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1990         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1991         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1992         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1993         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1994                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1995
1996         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1997         r_idt.rd_base = (int) idt;
1998         lidt(&r_idt);
1999
2000         /*
2001          * Initialize the console before we print anything out.
2002          */
2003         cninit();
2004
2005         if (metadata_missing)
2006                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2007
2008 #if     NISA >0
2009         isa_defaultirq();
2010 #endif
2011         rand_initialize();
2012
2013 #ifdef DDB
2014         kdb_init();
2015         if (boothowto & RB_KDB)
2016                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2017 #endif
2018
2019         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2020         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2021         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2022         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2023
2024         /*
2025          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2026          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2027          */
2028         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2029         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2030         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2031         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2032         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2033         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2034         ltr(gsel_tss);
2035
2036         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2037             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2038         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2039             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2040         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2041         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2042         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2043         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2044             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2045         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2046         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2047         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2048
2049         vm86_initialize();
2050         getmemsize(first);
2051         init_param2(physmem);
2052
2053         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2054
2055         /* Map the message buffer. */
2056         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2057                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2058
2059         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2060
2061         /* make a call gate to reenter kernel with */
2062         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2063
2064         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2065         gdp->gd_looffset = x++;
2066         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2067         gdp->gd_stkcpy = 1;
2068         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2069         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2070         gdp->gd_p = 1;
2071         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2072
2073         /* XXX does this work? */
2074         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2075         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2076
2077         /* transfer to user mode */
2078
2079         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2080         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2081
2082         /* setup proc 0's pcb */
2083         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2084         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2085         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2086         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2087 }
2088
2089 /*
2090  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2091  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2092  * data space were allocated in locore.
2093  *
2094  * Note: the idlethread's cpl is 0
2095  *
2096  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2097  */
2098 void
2099 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2100 {
2101         if (cpu)
2102                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2103
2104         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, 
2105                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack, 
2106                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 
2107                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2108         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2109         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2110         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2111         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2112 }
2113
2114 int
2115 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2116 {
2117         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2118             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2119                 return (TRUE);
2120         }
2121         return (FALSE);
2122 }
2123
2124 struct globaldata *
2125 globaldata_find(int cpu)
2126 {
2127         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2128         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2129 }
2130
2131 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2132 static void f00f_hack(void *unused);
2133 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2134
2135 static void
2136 f00f_hack(void *unused) 
2137 {
2138         struct gate_descriptor *new_idt;
2139         vm_offset_t tmp;
2140
2141         if (!has_f00f_bug)
2142                 return;
2143
2144         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2145
2146         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2147
2148         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2149         if (tmp == 0)
2150                 panic("kmem_alloc returned 0");
2151         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2152                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2153         /* Put the first seven entries in the lower page */
2154         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2155         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2156         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2157         lidt(&r_idt);
2158         idt = new_idt;
2159         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2160                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2161                 panic("vm_map_protect failed");
2162         return;
2163 }
2164 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2165
2166 int
2167 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2168 {
2169         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2170         return (0);
2171 }
2172
2173 int
2174 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2175 {
2176         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2177         return (0);
2178 }
2179
2180 int
2181 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2182 {
2183         struct pcb *pcb;
2184         struct trapframe *tp;
2185
2186         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2187         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2188         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2189         regs->r_es = tp->tf_es;
2190         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2191         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2192         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2193         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2194         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2195         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2196         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2197         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2198         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2199         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2200         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2201         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2202         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2203         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2204         return (0);
2205 }
2206
2207 int
2208 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2209 {
2210         struct pcb *pcb;
2211         struct trapframe *tp;
2212
2213         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2214         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2215             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2216                 return (EINVAL);
2217         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2218         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2219         tp->tf_es = regs->r_es;
2220         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2221         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2222         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2223         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2224         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2225         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2226         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2227         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2228         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2229         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2230         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2231         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2232         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2233         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2234         return (0);
2235 }
2236
2237 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2238 static void
2239 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2240 {
2241         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2242         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2243         int i;
2244
2245         /* FPU control/status */
2246         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2247         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2248         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2249         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2250         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2251         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2252         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2253         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2254
2255         /* FPU registers */
2256         for (i = 0; i < 8; ++i)
2257                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2258
2259         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2260 }
2261
2262 static void
2263 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2264 {
2265         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2266         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2267         int i;
2268
2269         /* FPU control/status */
2270         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2271         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2272         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2273         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2274         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2275         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2276         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2277         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2278
2279         /* FPU registers */
2280         for (i = 0; i < 8; ++i)
2281                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2282
2283         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2284 }
2285 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2286
2287 int
2288 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2289 {
2290 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2291         if (cpu_fxsr) {
2292                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2293                                 (struct save87 *)fpregs);
2294                 return (0);
2295         }
2296 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2297         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2298         return (0);
2299 }
2300
2301 int
2302 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2303 {
2304 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2305         if (cpu_fxsr) {
2306                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2307                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2308                 return (0);
2309         }
2310 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2311         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2312         return (0);
2313 }
2314
2315 int
2316 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2317 {
2318         if (lp == NULL) {
2319                 dbregs->dr0 = rdr0();
2320                 dbregs->dr1 = rdr1();
2321                 dbregs->dr2 = rdr2();
2322                 dbregs->dr3 = rdr3();
2323                 dbregs->dr4 = rdr4();
2324                 dbregs->dr5 = rdr5();
2325                 dbregs->dr6 = rdr6();
2326                 dbregs->dr7 = rdr7();
2327         } else {
2328                 struct pcb *pcb;
2329
2330                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2331                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2332                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2333                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2334                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2335                 dbregs->dr4 = 0;
2336                 dbregs->dr5 = 0;
2337                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2338                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2339         }
2340         return (0);
2341 }
2342
2343 int
2344 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2345 {
2346         if (lp == NULL) {
2347                 load_dr0(dbregs->dr0);
2348                 load_dr1(dbregs->dr1);
2349                 load_dr2(dbregs->dr2);
2350                 load_dr3(dbregs->dr3);
2351                 load_dr4(dbregs->dr4);
2352                 load_dr5(dbregs->dr5);
2353                 load_dr6(dbregs->dr6);
2354                 load_dr7(dbregs->dr7);
2355         } else {
2356                 struct pcb *pcb;
2357                 struct ucred *ucred;
2358                 int i;
2359                 uint32_t mask1, mask2;
2360
2361                 /*
2362                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2363                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2364                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2365                  * TRCTRAP.
2366                  */
2367                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8; 
2368                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2369                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2370                                 return (EINVAL);
2371                 
2372                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2373                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2374
2375                 /*
2376                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2377                  * process's address space.  If a process could do this, it
2378                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2379                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2380                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2381                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2382                  * uid 0.
2383                  *
2384                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2385                  * address space is written into from within the kernel
2386                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2387                  * from within kernel mode?
2388                  */
2389
2390                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2391                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2392                                 /* dr0 is enabled */
2393                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2394                                         return (EINVAL);
2395                         }
2396
2397                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2398                                 /* dr1 is enabled */
2399                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2400                                         return (EINVAL);
2401                         }
2402
2403                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2404                                 /* dr2 is enabled */
2405                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2406                                         return (EINVAL);
2407                         }
2408
2409                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2410                                 /* dr3 is enabled */
2411                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2412                                         return (EINVAL);
2413                         }
2414                 }
2415
2416                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2417                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2418                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2419                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2420                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2421                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2422
2423                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2424         }
2425
2426         return (0);
2427 }
2428
2429 /*
2430  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2431  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2432  */
2433 int
2434 user_dbreg_trap(void)
2435 {
2436         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2437         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2438         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2439         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2440         int i;
2441         
2442         dr7 = rdr7();
2443         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2444                 /*
2445                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2446                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2447                  * hardware debug registers
2448                  */
2449                 return 0;
2450         }
2451
2452         nbp = 0;
2453         dr6 = rdr6();
2454         bp = dr6 & 0x0000000f;
2455
2456         if (!bp) {
2457                 /*
2458                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2459                  * trap was not caused by any of the debug registers
2460                  */
2461                 return 0;
2462         }
2463
2464         /*
2465          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2466          * which ones and if any of them are user space addresses
2467          */
2468
2469         if (bp & 0x01) {
2470                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2471         }
2472         if (bp & 0x02) {
2473                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2474         }
2475         if (bp & 0x04) {
2476                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2477         }
2478         if (bp & 0x08) {
2479                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2480         }
2481
2482         for (i=0; i<nbp; i++) {
2483                 if (addr[i] <
2484                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2485                         /*
2486                          * addr[i] is in user space
2487                          */
2488                         return nbp;
2489                 }
2490         }
2491
2492         /*
2493          * None of the breakpoints are in user space.
2494          */
2495         return 0;
2496 }
2497
2498
2499 #ifndef DDB
2500 void
2501 Debugger(const char *msg)
2502 {
2503         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2504 }
2505 #endif /* no DDB */
2506
2507 #ifdef DDB
2508
2509 /*
2510  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2511  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2512  * called inside DDB.
2513  *
2514  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2515  */
2516
2517 #undef inb
2518 #undef outb
2519
2520 /* silence compiler warnings */
2521 u_char inb(u_int);
2522 void outb(u_int, u_char);
2523
2524 u_char
2525 inb(u_int port)
2526 {
2527         u_char  data;
2528         /*
2529          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2530          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2531          * if we tell it to load (u_short) port.
2532          */
2533         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2534         return (data);
2535 }
2536
2537 void
2538 outb(u_int port, u_char data)
2539 {
2540         u_char  al;
2541         /*
2542          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2543          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2544          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2545          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2546          */
2547         al = data;
2548         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2549 }
2550
2551 #endif /* DDB */
2552
2553
2554
2555 #include "opt_cpu.h"
2556
2557
2558 /*
2559  * initialize all the SMP locks
2560  */
2561
2562 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2563 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2564
2565 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2566 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2567
2568 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2569 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2570
2571 /* critical region around INTR() routines */
2572 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2573
2574 /* lock region used by kernel profiling */
2575 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2576
2577 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2578 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2579
2580 /* locks kernel kprintfs */
2581 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2582
2583 /* lock regions around the clock hardware */
2584 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2585
2586 /* lock around the MP rendezvous */
2587 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2588
2589 static void
2590 init_locks(void)
2591 {
2592         /*
2593          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock 
2594          */
2595         /*
2596          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2597          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2598          */
2599 #ifdef SMP
2600         cpu_get_initial_mplock();
2601 #endif
2602         /* DEPRECATED */
2603         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2604         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2605         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2606         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2607         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2608         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2609         spin_lock_init(&com_spinlock);
2610         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2611         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2612
2613         /* our token pool needs to work early */
2614         lwkt_token_pool_init();
2615 }
2616