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 1.14 2003/06/28 02:09:47 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "apm.h"
  43 #include "ether.h"
  44 #include "npx.h"
  45 #include "opt_atalk.h"
  46 #include "opt_compat.h"
  47 #include "opt_cpu.h"
  48 #include "opt_ddb.h"
  49 #include "opt_directio.h"
  50 #include "opt_inet.h"
  51 #include "opt_ipx.h"
  52 #include "opt_maxmem.h"
  53 #include "opt_msgbuf.h"
  54 #include "opt_perfmon.h"
  55 #include "opt_swap.h"
  56 #include "opt_user_ldt.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/callout.h>
  70 #include <sys/mbuf.h>
  71 #include <sys/msgbuf.h>
  72 #include <sys/sysent.h>
  73 #include <sys/sysctl.h>
  74 #include <sys/vmmeter.h>
  75 #include <sys/bus.h>
  76
  77 #include <vm/vm.h>
  78 #include <vm/vm_param.h>
  79 #include <sys/lock.h>
  80 #include <vm/vm_kern.h>
  81 #include <vm/vm_object.h>
  82 #include <vm/vm_page.h>
  83 #include <vm/vm_map.h>
  84 #include <vm/vm_pager.h>
  85 #include <vm/vm_extern.h>
  86
  87 #include <sys/user.h>
  88 #include <sys/exec.h>
  89 #include <sys/cons.h>
  90
  91 #include <ddb/ddb.h>
  92
  93 #include <net/netisr.h>
  94
  95 #include <machine/cpu.h>
  96 #include <machine/reg.h>
  97 #include <machine/clock.h>
  98 #include <machine/specialreg.h>
  99 #include <machine/bootinfo.h>
 100 #include <machine/ipl.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #ifdef SMP
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #endif
 106 #ifdef PERFMON
 107 #include <machine/perfmon.h>
 108 #endif
 109 #include <machine/cputypes.h>
 110
 111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 112 #include <i386/isa/isa_device.h>
 113 #endif
 114 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 115 #include <isa/rtc.h>
 116 #include <machine/vm86.h>
 117 #include <sys/random.h>
 118 #include <sys/ptrace.h>
 119 #include <machine/sigframe.h>
 120
 121 extern void init386 __P((int first));
 122 extern void dblfault_handler __P((void));
 123
 124 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 125 extern void finishidentcpu(void);
 126 extern void panicifcpuunsupported(void);
 127 extern void initializecpu(void);
 128
 129 static void cpu_startup __P((void *));
 130 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 131 static void set_fpregs_xmm __P((struct save87 *, struct savexmm *));
 132 static void fill_fpregs_xmm __P((struct savexmm *, struct save87 *));
 133 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 134 #ifdef DIRECTIO
 135 extern void ffs_rawread_setup(void);
 136 #endif /* DIRECTIO */
 137
 138 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 139
 140 static MALLOC_DEFINE(M_MBUF, "mbuf", "mbuf");
 141
 142 int     _udatasel, _ucodesel;
 143 u_int   atdevbase;
 144
 145 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 146 extern int swtch_optim_stats;
 147 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 148         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 149 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 150         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 151 #endif
 152
 153 #ifdef PC98
 154 static int      ispc98 = 1;
 155 #else
 156 static int      ispc98 = 0;
 157 #endif
 158 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 159
 160 int physmem = 0;
 161 int cold = 1;
 162
 163 static int
 164 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 165 {
 166         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 167         return (error);
 168 }
 169
 170 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 171         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 172
 173 static int
 174 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 175 {
 176         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 177                 ctob(physmem - cnt.v_wire_count), req);
 178         return (error);
 179 }
 180
 181 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 182         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 183
 184 static int
 185 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 186 {
 187         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 188                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 189         return (error);
 190 }
 191
 192 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 193         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 194
 195 static int
 196 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 197 {
 198         int error;
 199
 200         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 201          * some initial nulls).
 202          */
 203         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 204                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 205         if(error) return(error);
 206         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 207                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 208                         msgbufp->msg_bufr,req);
 209         }
 210         return(error);
 211 }
 212
 213 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 214         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 215
 216 static int msgbuf_clear;
 217
 218 static int
 219 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 220 {
 221         int error;
 222         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 223                 req);
 224         if (!error && req->newptr) {
 225                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 226                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 227                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 228                 msgbuf_clear=0;
 229         }
 230         return (error);
 231 }
 232
 233 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 234         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 235         "Clear kernel message buffer");
 236
 237 int bootverbose = 0, Maxmem = 0;
 238 long dumplo;
 239
 240 vm_offset_t phys_avail[10];
 241
 242 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 243 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
 244
 245 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 246 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 247 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 248 static struct trapframe proc0_tf;
 249
 250 static void
 251 cpu_startup(dummy)
 252         void *dummy;
 253 {
 254         register unsigned i;
 255         register caddr_t v;
 256         vm_offset_t maxaddr;
 257         vm_size_t size = 0;
 258         int firstaddr;
 259         vm_offset_t minaddr;
 260
 261         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 262                 bootverbose++;
 263
 264         /*
 265          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 266          */
 267         printf("%s", version);
 268         startrtclock();
 269         printcpuinfo();
 270         panicifcpuunsupported();
 271 #ifdef PERFMON
 272         perfmon_init();
 273 #endif
 274         printf("real memory  = %u (%uK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 275         /*
 276          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 277          */
 278         if (bootverbose) {
 279                 int indx;
 280
 281                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 282                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 283                         unsigned int size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 284
 285                         printf("0x%08x - 0x%08x, %u bytes (%u pages)\n",
 286                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 287                             size1 / PAGE_SIZE);
 288                 }
 289         }
 290
 291         /*
 292          * Calculate callout wheel size
 293          */
 294         for (callwheelsize = 1, callwheelbits = 0;
 295              callwheelsize < ncallout;
 296              callwheelsize <<= 1, ++callwheelbits)
 297                 ;
 298         callwheelmask = callwheelsize - 1;
 299
 300         /*
 301          * Allocate space for system data structures.
 302          * The first available kernel virtual address is in "v".
 303          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 304          * As pages of memory are allocated and cleared,
 305          * "firstaddr" is incremented.
 306          * An index into the kernel page table corresponding to the
 307          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 308          */
 309
 310         /*
 311          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 312          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 313          * addresses to the various data structures.
 314          */
 315         firstaddr = 0;
 316 again:
 317         v = (caddr_t)firstaddr;
 318
 319 #define valloc(name, type, num) \
 320             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 321 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 322             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 323
 324         valloc(callout, struct callout, ncallout);
 325         valloc(callwheel, struct callout_tailq, callwheelsize);
 326
 327         /*
 328          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 329          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 330          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 331          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 332          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 333          * maxbcache bytes.
 334          *
 335          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 336          */
 337         if (nbuf == 0) {
 338                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 339                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 340
 341                 nbuf = 50;
 342                 if (kbytes > 4096)
 343                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 344                 if (kbytes > 65536)
 345                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 346                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 347                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 348         }
 349
 350         /*
 351          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 352          * kernel_map.
 353          */
 354         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 355             (BKVASIZE * 2)) {
 356                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 357                     (BKVASIZE * 2);
 358                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 359         }
 360
 361         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 362 #ifdef NSWBUF_MIN
 363         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 364                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 365 #endif
 366 #ifdef DIRECTIO
 367         ffs_rawread_setup();
 368 #endif
 369
 370         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 371         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 372         v = bufhashinit(v);
 373
 374         /*
 375          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 376          */
 377         if (firstaddr == 0) {
 378                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 379                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 380                 if (firstaddr == 0)
 381                         panic("startup: no room for tables");
 382                 goto again;
 383         }
 384
 385         /*
 386          * End of second pass, addresses have been assigned
 387          */
 388         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 389                 panic("startup: table size inconsistency");
 390
 391         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 392                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 393         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 394                                 (nbuf*BKVASIZE));
 395         buffer_map->system_map = 1;
 396         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 397                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 398         pager_map->system_map = 1;
 399         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 400                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 401
 402         /*
 403          * Finally, allocate mbuf pool.  Since mclrefcnt is an off-size
 404          * we use the more space efficient malloc in place of kmem_alloc.
 405          */
 406         {
 407                 vm_offset_t mb_map_size;
 408
 409                 mb_map_size = nmbufs * MSIZE + nmbclusters * MCLBYTES;
 410                 mb_map_size = roundup2(mb_map_size, max(MCLBYTES, PAGE_SIZE));
 411                 mclrefcnt = malloc(mb_map_size / MCLBYTES, M_MBUF, M_NOWAIT);
 412                 bzero(mclrefcnt, mb_map_size / MCLBYTES);
 413                 mb_map = kmem_suballoc(kmem_map, (vm_offset_t *)&mbutl, &maxaddr,
 414                         mb_map_size);
 415                 mb_map->system_map = 1;
 416         }
 417
 418         /*
 419          * Initialize callouts
 420          */
 421         SLIST_INIT(&callfree);
 422         for (i = 0; i < ncallout; i++) {
 423                 callout_init(&callout[i]);
 424                 callout[i].c_flags = CALLOUT_LOCAL_ALLOC;
 425                 SLIST_INSERT_HEAD(&callfree, &callout[i], c_links.sle);
 426         }
 427
 428         for (i = 0; i < callwheelsize; i++) {
 429                 TAILQ_INIT(&callwheel[i]);
 430         }
 431
 432 #if defined(USERCONFIG)
 433         userconfig();
 434         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 435 #endif
 436
 437         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(cnt.v_free_count),
 438             ptoa(cnt.v_free_count) / 1024);
 439
 440         /*
 441          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 442          */
 443         bufinit();
 444         vm_pager_bufferinit();
 445
 446 #ifdef SMP
 447         /*
 448          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 449          */
 450         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 451         mp_announce();
 452 #endif  /* SMP */
 453         cpu_setregs();
 454 }
 455
 456 int
 457 register_netisr(num, handler)
 458         int num;
 459         netisr_t *handler;
 460 {
 461
 462         if (num < 0 || num >= (sizeof(netisrs)/sizeof(*netisrs)) ) {
 463                 printf("register_netisr: bad isr number: %d\n", num);
 464                 return (EINVAL);
 465         }
 466         netisrs[num] = handler;
 467         return (0);
 468 }
 469
 470 int
 471 unregister_netisr(num)
 472         int num;
 473 {
 474
 475         if (num < 0 || num >= (sizeof(netisrs)/sizeof(*netisrs)) ) {
 476                 printf("unregister_netisr: bad isr number: %d\n", num);
 477                 return (EINVAL);
 478         }
 479         netisrs[num] = NULL;
 480         return (0);
 481 }
 482
 483 /*
 484  * Send an interrupt to process.
 485  *
 486  * Stack is set up to allow sigcode stored
 487  * at top to call routine, followed by kcall
 488  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 489  * resets the signal mask, the stack, and the
 490  * frame pointer, it returns to the user
 491  * specified pc, psl.
 492  */
 493 static void
 494 osendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 495 {
 496         register struct proc *p = curproc;
 497         register struct trapframe *regs;
 498         register struct osigframe *fp;
 499         struct osigframe sf;
 500         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 501         int oonstack;
 502
 503         regs = p->p_md.md_regs;
 504         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 505
 506         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 507         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) && !oonstack &&
 508             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 509                 fp = (struct osigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 510                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 511                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 512         }
 513         else
 514                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 515
 516         /* Translate the signal if appropriate */
 517         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 518                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 519                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 520         }
 521
 522         /* Build the argument list for the signal handler. */
 523         sf.sf_signum = sig;
 524         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 525         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 526                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 527                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 528                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 529                 sf.sf_siginfo.si_code = code;
 530                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 531         }
 532         else {
 533                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 534                 sf.sf_arg2 = code;
 535                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 536                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 537         }
 538
 539         /* save scratch registers */
 540         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 541         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 542         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 543         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 544         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 545         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 546         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 547         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 548         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 549         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 550         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 551         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 552         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 553
 554         /* Build the signal context to be used by sigreturn. */
 555         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = oonstack;
 556         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 557         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 558         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 559         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 560         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 561         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 562         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 563
 564         /*
 565          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 566          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 567          * eflags.
 568          */
 569         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 570                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 571                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 572
 573                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 574                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 575                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 576                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 577
 578                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 579                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 580                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP))
 581                             | (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 582                 /* see sendsig for comment */
 583                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 584         }
 585
 586         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 587         if (copyout(&sf, fp, sizeof(struct osigframe)) != 0) {
 588                 /*
 589                  * Something is wrong with the stack pointer.
 590                  * ...Kill the process.
 591                  */
 592                 sigexit(p, SIGILL);
 593         }
 594
 595         regs->tf_esp = (int)fp;
 596         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
 597         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 598         regs->tf_cs = _ucodesel;
 599         regs->tf_ds = _udatasel;
 600         regs->tf_es = _udatasel;
 601         regs->tf_fs = _udatasel;
 602         load_gs(_udatasel);
 603         regs->tf_ss = _udatasel;
 604 }
 605
 606 void
 607 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 608         sig_t catcher;
 609         int sig;
 610         sigset_t *mask;
 611         u_long code;
 612 {
 613         struct proc *p = curproc;
 614         struct trapframe *regs;
 615         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 616         struct sigframe sf, *sfp;
 617         int oonstack;
 618
 619         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 620                 osendsig(catcher, sig, mask, code);
 621                 return;
 622         }
 623
 624         regs = p->p_md.md_regs;
 625         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 626
 627         /* save user context */
 628         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 629         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 630         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
 631         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 632         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 633         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 634
 635         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 636         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 637             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 638                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 639                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 640                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 641         }
 642         else
 643                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 644
 645         /* Translate the signal is appropriate */
 646         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 647                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 648                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 649         }
 650
 651         /* Build the argument list for the signal handler. */
 652         sf.sf_signum = sig;
 653         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 654         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 655                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 656                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 657                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 658
 659                 /* fill siginfo structure */
 660                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 661                 sf.sf_si.si_code = code;
 662                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 663         }
 664         else {
 665                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 666                 sf.sf_siginfo = code;
 667                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 668                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 669         }
 670
 671         /*
 672          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 673          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 674          * eflags.
 675          */
 676         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 677                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 678                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 679
 680                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 681                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 682                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 683                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 684
 685                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 686                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 687                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 688                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 689
 690                 /*
 691                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 692                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 693                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 694                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 695                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 696                  */
 697                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 698         }
 699
 700         /*
 701          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 702          */
 703         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 704                 /*
 705                  * Something is wrong with the stack pointer.
 706                  * ...Kill the process.
 707                  */
 708                 sigexit(p, SIGILL);
 709         }
 710
 711         regs->tf_esp = (int)sfp;
 712         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 713         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 714         regs->tf_cs = _ucodesel;
 715         regs->tf_ds = _udatasel;
 716         regs->tf_es = _udatasel;
 717         regs->tf_fs = _udatasel;
 718         load_gs(_udatasel);
 719         regs->tf_ss = _udatasel;
 720 }
 721
 722 /*
 723  * osigreturn_args(struct osigcontext *sigcntxp)
 724  *
 725  * System call to cleanup state after a signal
 726  * has been taken.  Reset signal mask and
 727  * stack state from context left by sendsig (above).
 728  * Return to previous pc and psl as specified by
 729  * context left by sendsig. Check carefully to
 730  * make sure that the user has not modified the
 731  * state to gain improper privileges.
 732  */
 733 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 734 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 735
 736 int
 737 osigreturn(struct osigreturn_args *uap)
 738 {
 739         struct proc *p = curproc;
 740         struct osigcontext *scp;
 741         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 742         int eflags;
 743
 744         scp = uap->sigcntxp;
 745
 746         if (!useracc((caddr_t)scp, sizeof (struct osigcontext), VM_PROT_READ))
 747                 return(EFAULT);
 748
 749         eflags = scp->sc_ps;
 750         if (eflags & PSL_VM) {
 751                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 752                 struct vm86_kernel *vm86;
 753
 754                 /*
 755                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 756                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 757                  */
 758                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 759                         return (EINVAL);
 760                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 761                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 762                         return (EINVAL);
 763
 764                 /* go back to user mode if both flags are set */
 765                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 766                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 767
 768                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 769                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 770                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 771                 } else {
 772                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 773                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 774                 }
 775                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 776                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 777                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 778                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 779                 tf->tf_ds = _udatasel;
 780                 tf->tf_es = _udatasel;
 781                 tf->tf_fs = _udatasel;
 782         } else {
 783                 /*
 784                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 785                  */
 786                 /*
 787                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 788                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 789                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 790                  * the signal context during signal handling and there is no
 791                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 792                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 793                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 794                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 795                  */
 796                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 797                         return(EINVAL);
 798                 }
 799
 800                 /*
 801                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 802                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 803                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 804                  */
 805                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 806                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 807                         return(EINVAL);
 808                 }
 809                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 810                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 811                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 812         }
 813
 814         /* restore scratch registers */
 815         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 816         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 817         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 818         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 819         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 820         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 821         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 822         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 823         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 824
 825         if (scp->sc_onstack & 01)
 826                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 827         else
 828                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 829
 830         SIGSETOLD(p->p_sigmask, scp->sc_mask);
 831         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 832         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 833         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 834         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 835         regs->tf_eflags = eflags;
 836         return(EJUSTRETURN);
 837 }
 838
 839 /*
 840  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 841  */
 842 int
 843 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 844 {
 845         struct proc *p = curproc;
 846         struct trapframe *regs;
 847         ucontext_t *ucp;
 848         int cs, eflags;
 849
 850         ucp = uap->sigcntxp;
 851
 852         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(struct osigcontext), VM_PROT_READ))
 853                 return (EFAULT);
 854         if (((struct osigcontext *)ucp)->sc_trapno == 0x01d516)
 855                 return (osigreturn((struct osigreturn_args *)uap));
 856
 857         /*
 858          * Since ucp is not an osigcontext but a ucontext_t, we have to
 859          * check again if all of it is accessible.  A ucontext_t is
 860          * much larger, so instead of just checking for the pointer
 861          * being valid for the size of an osigcontext, now check for
 862          * it being valid for a whole, new-style ucontext_t.
 863          */
 864         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 865                 return (EFAULT);
 866
 867         regs = p->p_md.md_regs;
 868         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 869
 870         if (eflags & PSL_VM) {
 871                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 872                 struct vm86_kernel *vm86;
 873
 874                 /*
 875                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 876                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 877                  */
 878                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 879                         return (EINVAL);
 880                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 881                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 882                         return (EINVAL);
 883
 884                 /* go back to user mode if both flags are set */
 885                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 886                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 887
 888                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 889                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 890                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 891                 } else {
 892                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 893                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 894                 }
 895                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 896                 tf->tf_eflags = eflags;
 897                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 898                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 899                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 900                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 901                 tf->tf_ds = _udatasel;
 902                 tf->tf_es = _udatasel;
 903                 tf->tf_fs = _udatasel;
 904         } else {
 905                 /*
 906                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 907                  */
 908                 /*
 909                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 910                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 911                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 912                  * the signal context during signal handling and there is no
 913                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 914                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 915                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 916                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 917                  */
 918                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 919                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 920                         return(EINVAL);
 921                 }
 922
 923                 /*
 924                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 925                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 926                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 927                  */
 928                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 929                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 930                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 931                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 932                         return(EINVAL);
 933                 }
 934                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 935         }
 936
 937         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 938                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 939         else
 940                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 941
 942         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 943         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 944         return(EJUSTRETURN);
 945 }
 946
 947 /*
 948  * Machine dependent boot() routine
 949  *
 950  * I haven't seen anything to put here yet
 951  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 952  */
 953 void
 954 cpu_boot(int howto)
 955 {
 956 }
 957
 958 /*
 959  * Shutdown the CPU as much as possible
 960  */
 961 void
 962 cpu_halt(void)
 963 {
 964         for (;;)
 965                 __asm__ ("hlt");
 966 }
 967
 968 /*
 969  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 970  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 971  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 972  *
 973  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system this may cause the system to
 974  * halt until the next clock tick, even if a thread is ready YYY
 975  */
 976 #ifdef SMP
 977 static int      cpu_idle_hlt = 0;
 978 #else
 979 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 980 #endif
 981 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 982     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 983
 984 void
 985 cpu_idle(void)
 986 {
 987         spl0();
 988         for (;;) {
 989                 lwkt_switch();
 990                 if (cpu_idle_hlt) {
 991                         /*
 992                          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 993                          * following the sti.
 994                          */
 995                         __asm __volatile("sti; hlt");
 996                 } else {
 997                         __asm __volatile("sti");
 998                 }
 999                 /* YYY BGL */
1000         }
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Clear registers on exec
1005  */
1006 void
1007 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
1008         struct proc *p;
1009         u_long entry;
1010         u_long stack;
1011         u_long ps_strings;
1012 {
1013         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
1014         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
1015
1016         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1017         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1018         load_gs(_udatasel);
1019
1020 #ifdef USER_LDT
1021         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1022         user_ldt_free(pcb);
1023 #endif
1024
1025         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1026         regs->tf_eip = entry;
1027         regs->tf_esp = stack;
1028         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1029         regs->tf_ss = _udatasel;
1030         regs->tf_ds = _udatasel;
1031         regs->tf_es = _udatasel;
1032         regs->tf_fs = _udatasel;
1033         regs->tf_cs = _ucodesel;
1034
1035         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1036         regs->tf_ebx = ps_strings;
1037
1038         /*
1039          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1040          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1041          */
1042         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1043                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1044                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1045                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1046                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1047                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1048                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1049                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
1050                         /*
1051                          * Clear the debug registers on the running
1052                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1053                          * the next process we switch to.
1054                          */
1055                         reset_dbregs();
1056                 }
1057                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1058         }
1059
1060         /*
1061          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1062          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1063          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1064          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1065          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1066          */
1067         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1068
1069         /*
1070          * Arrange to trap the next npx or `fwait' instruction (see npx.c
1071          * for why fwait must be trapped at least if there is an npx or an
1072          * emulator).  This is mainly to handle the case where npx0 is not
1073          * configured, since the npx routines normally set up the trap
1074          * otherwise.  It should be done only at boot time, but doing it
1075          * here allows modifying `npx_exists' for testing the emulator on
1076          * systems with an npx.
1077          */
1078         load_cr0(rcr0() | CR0_MP | CR0_TS);
1079
1080 #if NNPX > 0
1081         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1082         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1083 #endif
1084
1085       /*
1086        * XXX - Linux emulator
1087        * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1088        * on it.
1089        */
1090       p->p_retval[1] = 0;
1091 }
1092
1093 void
1094 cpu_setregs(void)
1095 {
1096         unsigned int cr0;
1097
1098         cr0 = rcr0();
1099         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1100         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1101 #ifdef I386_CPU
1102         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1103 #endif
1104                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1105         load_cr0(cr0);
1106         load_gs(_udatasel);
1107 }
1108
1109 static int
1110 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1111 {
1112         int error;
1113         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1114                 req);
1115         if (!error && req->newptr)
1116                 resettodr();
1117         return (error);
1118 }
1119
1120 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1121         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1122
1123 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1124         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1125
1126 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1127         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1128
1129 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1130         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1131
1132 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1133 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1134         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1135
1136 /*
1137  * Initialize 386 and configure to run kernel
1138  */
1139
1140 /*
1141  * Initialize segments & interrupt table
1142  */
1143
1144 int _default_ldt;
1145 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1146 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1147 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1148 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1149
1150 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1151 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1152
1153 int private_tss;                        /* flag indicating private tss */
1154
1155 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1156 extern int has_f00f_bug;
1157 #endif
1158
1159 static struct i386tss dblfault_tss;
1160 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1161
1162 extern  struct user *proc0paddr;
1163
1164
1165 /* software prototypes -- in more palatable form */
1166 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1167 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1168 {       0x0,                    /* segment base address  */
1169         0x0,                    /* length */
1170         0,                      /* segment type */
1171         0,                      /* segment descriptor priority level */
1172         0,                      /* segment descriptor present */
1173         0, 0,
1174         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1175         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1176 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1177 {       0x0,                    /* segment base address  */
1178         0xfffff,                /* length - all address space */
1179         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1180         0,                      /* segment descriptor priority level */
1181         1,                      /* segment descriptor present */
1182         0, 0,
1183         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1184         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1185 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1186 {       0x0,                    /* segment base address  */
1187         0xfffff,                /* length - all address space */
1188         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1189         0,                      /* segment descriptor priority level */
1190         1,                      /* segment descriptor present */
1191         0, 0,
1192         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1193         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1194 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1195 {       0x0,                    /* segment base address  */
1196         0xfffff,                /* length - all address space */
1197         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1198         0,                      /* segment descriptor priority level */
1199         1,                      /* segment descriptor present */
1200         0, 0,
1201         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1202         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1203 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1204 {
1205         0x0,                    /* segment base address */
1206         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1207         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1208         0,                      /* segment descriptor priority level */
1209         1,                      /* segment descriptor present */
1210         0, 0,
1211         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1212         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1213 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1214 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1215         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1216         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1217         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1218         1,                      /* segment descriptor present */
1219         0, 0,
1220         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1221         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1222 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1223 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1224         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1225         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1226         0,                      /* segment descriptor priority level */
1227         1,                      /* segment descriptor present */
1228         0, 0,
1229         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1230         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1231 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1232 {       0x0,                    /* segment base address  */
1233         0x0,                    /* length - all address space */
1234         0,                      /* segment type */
1235         0,                      /* segment descriptor priority level */
1236         0,                      /* segment descriptor present */
1237         0, 0,
1238         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1239         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1240 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1241 {       0x400,                  /* segment base address */
1242         0xfffff,                /* length */
1243         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1244         0,                      /* segment descriptor priority level */
1245         1,                      /* segment descriptor present */
1246         0, 0,
1247         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1248         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1249 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1250 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1251         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1252         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1253         0,                      /* segment descriptor priority level */
1254         1,                      /* segment descriptor present */
1255         0, 0,
1256         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1257         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1258 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1259 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1260         0xfffff,                /* length */
1261         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1262         0,                      /* segment descriptor priority level */
1263         1,                      /* segment descriptor present */
1264         0, 0,
1265         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1266         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1267 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1268 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1269         0xfffff,                /* length */
1270         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1271         0,                      /* segment descriptor priority level */
1272         1,                      /* segment descriptor present */
1273         0, 0,
1274         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1275         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1276 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1277 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1278         0xfffff,                /* length */
1279         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1280         0,                      /* segment descriptor priority level */
1281         1,                      /* segment descriptor present */
1282         0, 0,
1283         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1284         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1285 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1286 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1287         0xfffff,                /* length */
1288         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1289         0,                      /* segment descriptor priority level */
1290         1,                      /* segment descriptor present */
1291         0, 0,
1292         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1293         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1294 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1295 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1296         0xfffff,                /* length */
1297         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1298         0,                      /* segment descriptor priority level */
1299         1,                      /* segment descriptor present */
1300         0, 0,
1301         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1302         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1303 };
1304
1305 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1306         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1307 {       0x0,                    /* segment base address  */
1308         0x0,                    /* length - all address space */
1309         0,                      /* segment type */
1310         0,                      /* segment descriptor priority level */
1311         0,                      /* segment descriptor present */
1312         0, 0,
1313         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1314         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1315         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1316 {       0x0,                    /* segment base address  */
1317         0x0,                    /* length - all address space */
1318         0,                      /* segment type */
1319         0,                      /* segment descriptor priority level */
1320         0,                      /* segment descriptor present */
1321         0, 0,
1322         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1323         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1324         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1325 {       0x0,                    /* segment base address  */
1326         0x0,                    /* length - all address space */
1327         0,                      /* segment type */
1328         0,                      /* segment descriptor priority level */
1329         0,                      /* segment descriptor present */
1330         0, 0,
1331         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1332         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1333         /* Code Descriptor for user */
1334 {       0x0,                    /* segment base address  */
1335         0xfffff,                /* length - all address space */
1336         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1337         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1338         1,                      /* segment descriptor present */
1339         0, 0,
1340         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1341         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1342         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1343 {       0x0,                    /* segment base address  */
1344         0x0,                    /* length - all address space */
1345         0,                      /* segment type */
1346         0,                      /* segment descriptor priority level */
1347         0,                      /* segment descriptor present */
1348         0, 0,
1349         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1350         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1351         /* Data Descriptor for user */
1352 {       0x0,                    /* segment base address  */
1353         0xfffff,                /* length - all address space */
1354         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1355         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1356         1,                      /* segment descriptor present */
1357         0, 0,
1358         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1359         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1360 };
1361
1362 void
1363 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1364         int idx;
1365         inthand_t *func;
1366         int typ;
1367         int dpl;
1368         int selec;
1369 {
1370         struct gate_descriptor *ip;
1371
1372         ip = idt + idx;
1373         ip->gd_looffset = (int)func;
1374         ip->gd_selector = selec;
1375         ip->gd_stkcpy = 0;
1376         ip->gd_xx = 0;
1377         ip->gd_type = typ;
1378         ip->gd_dpl = dpl;
1379         ip->gd_p = 1;
1380         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1381 }
1382
1383 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1384
1385 extern inthand_t
1386         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1387         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1388         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1389         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1390         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1391
1392 void
1393 sdtossd(sd, ssd)
1394         struct segment_descriptor *sd;
1395         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1396 {
1397         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1398         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1399         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1400         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1401         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1402         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1403         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1404 }
1405
1406 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1407
1408 /*
1409  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1410  * available physical memory in the system, then test this memory and
1411  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1412  *
1413  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1414  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1415  *
1416  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1417  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1418  */
1419 static void
1420 getmemsize(int first)
1421 {
1422         int i, physmap_idx, pa_indx;
1423         int hasbrokenint12;
1424         u_int basemem, extmem;
1425         struct vm86frame vmf;
1426         struct vm86context vmc;
1427         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1428         pt_entry_t pte;
1429         const char *cp;
1430         struct {
1431                 u_int64_t base;
1432                 u_int64_t length;
1433                 u_int32_t type;
1434         } *smap;
1435
1436         hasbrokenint12 = 0;
1437         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1438         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1439         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1440         basemem = 0;
1441
1442         /*
1443          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1444          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1445          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1446          */
1447         if (hasbrokenint12) {
1448                 goto int15e820;
1449         }
1450
1451         /*
1452          * Perform "base memory" related probes & setup
1453          */
1454         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1455         basemem = vmf.vmf_ax;
1456         if (basemem > 640) {
1457                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1458                         basemem);
1459                 basemem = 640;
1460         }
1461
1462         /*
1463          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1464          * between the end of base memory and the start of
1465          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1466          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1467          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1468          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1469          * to begin with and then parts of it are remapped.
1470          * The parts that aren't remapped form holes that
1471          * remain read-only and are unused by the kernel.
1472          * The base memory area is below the physical end of
1473          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1474          * The part of it from PAGE_SIZE to
1475          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1476          * remapped and used by the kernel later.)
1477          *
1478          * This code is similar to the code used in
1479          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1480          * allocated we simply change the mapping.
1481          */
1482         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1483              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1484                 pte = (pt_entry_t)vtopte(pa + KERNBASE);
1485                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1486         }
1487
1488         /*
1489          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1490          * that the bios can scribble on it.
1491          */
1492         pte = (pt_entry_t)vm86paddr;
1493         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1494                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1495
1496 int15e820:
1497         /*
1498          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1499          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1500          */
1501         pte = (pt_entry_t)vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1502         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1503
1504         /*
1505          * get memory map with INT 15:E820
1506          */
1507 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1508 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1509
1510         vmc.npages = 0;
1511         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1512         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1513
1514         physmap_idx = 0;
1515         vmf.vmf_ebx = 0;
1516         do {
1517                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1518                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1519                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1520                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1521                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1522                         break;
1523                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1524                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1525                                 smap->type,
1526                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1527                                 (u_int32_t)smap->base,
1528                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1529                                 (u_int32_t)smap->length);
1530
1531                 if (smap->type != 0x01)
1532                         goto next_run;
1533
1534                 if (smap->length == 0)
1535                         goto next_run;
1536
1537                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1538                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1539                             (u_int)(smap->length / 1024));
1540                         goto next_run;
1541                 }
1542
1543                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1544                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1545                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1546                                         printf(
1547         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1548                                 goto next_run;
1549                         }
1550                 }
1551
1552                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1553                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1554                         goto next_run;
1555                 }
1556
1557                 physmap_idx += 2;
1558                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1559                         printf(
1560                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1561                         break;
1562                 }
1563                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1564                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1565 next_run:
1566         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1567
1568         /*
1569          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1570          */
1571         if (basemem == 0) {
1572                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1573                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1574                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1575                                 break;
1576                         }
1577                 }
1578
1579                 if (basemem == 0) {
1580                         basemem = 640;
1581                 }
1582
1583                 if (basemem > 640) {
1584                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1585                                 basemem);
1586                         basemem = 640;
1587                 }
1588
1589                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1590                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1591                         pte = (pt_entry_t)vtopte(pa + KERNBASE);
1592                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1593                 }
1594
1595                 pte = (pt_entry_t)vm86paddr;
1596                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1597                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1598         }
1599
1600         if (physmap[1] != 0)
1601                 goto physmap_done;
1602
1603         /*
1604          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1605          */
1606         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1607         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1608                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1609         } else {
1610 #if 0
1611                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1612                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1613                 extmem = vmf.vmf_ax;
1614 #else
1615                 /*
1616                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1617                  */
1618                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1619 #endif
1620         }
1621
1622         /*
1623          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1624          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1625          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1626          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1627          * them beyond the limit.
1628          *
1629          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1630          *      chop it to 15MB.
1631          */
1632         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1633                 extmem = 15 * 1024;
1634
1635         physmap[0] = 0;
1636         physmap[1] = basemem * 1024;
1637         physmap_idx = 2;
1638         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1639         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1640
1641 physmap_done:
1642         /*
1643          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1644          */
1645
1646 #ifdef SMP
1647         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1648         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1649
1650         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1651         mp_probe();
1652 #endif
1653
1654         /*
1655          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1656          * highest page of the physical address space.  It should be
1657          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1658          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1659          */
1660         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1661
1662 #ifdef MAXMEM
1663         Maxmem = MAXMEM / 4;
1664 #endif
1665
1666         /*
1667          * hw.maxmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1668          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1669          */
1670         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1671                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1672                 char *ep;
1673
1674                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1675                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1676                         switch(*ep) {
1677                         case 'g':
1678                         case 'G':
1679                                 AllowMem <<= 10;
1680                         case 'm':
1681                         case 'M':
1682                                 AllowMem <<= 10;
1683                         case 'k':
1684                         case 'K':
1685                                 AllowMem <<= 10;
1686                                 break;
1687                         default:
1688                                 AllowMem = sanity = 0;
1689                         }
1690                         if (AllowMem < sanity)
1691                                 AllowMem = 0;
1692                 }
1693                 if (AllowMem == 0)
1694                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1695                 else
1696                         Maxmem = atop(AllowMem);
1697         }
1698
1699         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1700             (boothowto & RB_VERBOSE))
1701                 printf("Physical memory use set to %uK\n", Maxmem * 4);
1702
1703         /*
1704          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1705          * extend the last memory segment to the new limit.
1706          */
1707         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1708                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1709
1710         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1711         pmap_bootstrap(first, 0);
1712
1713         /*
1714          * Size up each available chunk of physical memory.
1715          */
1716         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1717         pa_indx = 0;
1718         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1719         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1720 #if 0
1721         pte = (pt_entry_t)vtopte(KERNBASE);
1722 #else
1723         pte = (pt_entry_t)CMAP1;
1724 #endif
1725
1726         /*
1727          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1728          * round up the start address and round down the end address.
1729          */
1730         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1731                 vm_offset_t end;
1732
1733                 end = ptoa(Maxmem);
1734                 if (physmap[i + 1] < end)
1735                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1736                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1737                         int tmp, page_bad;
1738 #if 0
1739                         int *ptr = 0;
1740 #else
1741                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1742 #endif
1743
1744                         /*
1745                          * block out kernel memory as not available.
1746                          */
1747                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1748                                 continue;
1749
1750                         page_bad = FALSE;
1751
1752                         /*
1753                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1754                          */
1755                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1756                         invltlb();
1757
1758                         tmp = *(int *)ptr;
1759                         /*
1760                          * Test for alternating 1's and 0's
1761                          */
1762                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1763                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1764                                 page_bad = TRUE;
1765                         }
1766                         /*
1767                          * Test for alternating 0's and 1's
1768                          */
1769                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1770                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1771                         page_bad = TRUE;
1772                         }
1773                         /*
1774                          * Test for all 1's
1775                          */
1776                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1777                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1778                                 page_bad = TRUE;
1779                         }
1780                         /*
1781                          * Test for all 0's
1782                          */
1783                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1784                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1785                                 page_bad = TRUE;
1786                         }
1787                         /*
1788                          * Restore original value.
1789                          */
1790                         *(int *)ptr = tmp;
1791
1792                         /*
1793                          * Adjust array of valid/good pages.
1794                          */
1795                         if (page_bad == TRUE) {
1796                                 continue;
1797                         }
1798                         /*
1799                          * If this good page is a continuation of the
1800                          * previous set of good pages, then just increase
1801                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1802                          * Note that "end" points one higher than end,
1803                          * making the range >= start and < end.
1804                          * If we're also doing a speculative memory
1805                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1806                          * so that we keep going. The first bad page
1807                          * will terminate the loop.
1808                          */
1809                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1810                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1811                         } else {
1812                                 pa_indx++;
1813                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1814                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1815                                         pa_indx--;
1816                                         break;
1817                                 }
1818                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1819                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1820                         }
1821                         physmem++;
1822                 }
1823         }
1824         *pte = 0;
1825         invltlb();
1826
1827         /*
1828          * XXX
1829          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1830          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1831          * calculation, etc.).
1832          */
1833         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1834             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1835                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1836                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1837                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1838         }
1839
1840         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1841
1842         /* Trim off space for the message buffer. */
1843         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1844
1845         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1846 }
1847
1848 void
1849 init386(int first)
1850 {
1851         struct gate_descriptor *gdp;
1852         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1853         struct globaldata *gd;
1854
1855         /*
1856          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1857          */
1858         gd = &CPU_prvspace[0].globaldata;
1859
1860         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, 0);
1861         gd->gd_curthread = &thread0;
1862         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1863         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1864         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1865         proc0.p_thread = &thread0;
1866         thread0.td_proc = &proc0;
1867
1868         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1869
1870         metadata_missing = 0;
1871         if (bootinfo.bi_modulep) {
1872                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1873                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1874         } else {
1875                 metadata_missing = 1;
1876         }
1877         if (bootinfo.bi_envp)
1878                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1879
1880         /* Init basic tunables, hz etc */
1881         init_param1();
1882
1883         /*
1884          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1885          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1886          * the address space
1887          */
1888         /*
1889          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1890          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1891          */
1892         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1893         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1894
1895         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1896                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1897         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1898         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1899                 (int) &CPU_prvspace[0].globaldata.gd_common_tss;
1900
1901         gd->gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1902
1903         /*
1904          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1905          * early in the boot sequence because the system assumes
1906          * that 'curthread' is never NULL.
1907          */
1908         /* YYY use prvspace for UP too and set here rather then later */
1909         mi_gdinit(gd, 0);
1910         cpu_gdinit(gd, 0);
1911
1912         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1913 #ifdef BDE_DEBUGGER
1914                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1915                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1916                         continue;
1917 #endif
1918                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1919         }
1920
1921         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1922         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1923         lgdt(&r_gdt);
1924
1925         /* make ldt memory segments */
1926         /*
1927          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1928          * should be spelled ...MAX_USER...
1929          */
1930         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1931         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1932         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1933                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1934
1935         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1936         lldt(_default_ldt);
1937 #ifdef USER_LDT
1938         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1939 #endif
1940
1941         /* exceptions */
1942         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1943                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1944         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1945         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1946         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1947         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1948         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1949         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1950         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1951         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1952         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1953         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1954         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1955         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1956         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1957         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1958         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1959         setidt(15, &IDTVEC(rsvd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1960         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1961         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1962         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1963         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1964         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1965                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1966
1967         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1968         r_idt.rd_base = (int) idt;
1969         lidt(&r_idt);
1970
1971         /*
1972          * Initialize the console before we print anything out.
1973          */
1974         cninit();
1975
1976         if (metadata_missing)
1977                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1978
1979 #include        "isa.h"
1980 #if     NISA >0
1981         isa_defaultirq();
1982 #endif
1983         rand_initialize();
1984
1985 #ifdef DDB
1986         kdb_init();
1987         if (boothowto & RB_KDB)
1988                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1989 #endif
1990
1991         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1992         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1993         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1994         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1995
1996         /*
1997          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1998          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1999          */
2000         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2001         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2002         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2003         private_tss = 0;
2004         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2005         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2006         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof common_tss) << 16;
2007         ltr(gsel_tss);
2008
2009         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2010             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2011         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2012             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2013         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2014         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2015         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2016         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2017             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2018         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2019         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2020         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2021
2022         vm86_initialize();
2023         getmemsize(first);
2024         init_param2(physmem);
2025
2026         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2027
2028         /* Map the message buffer. */
2029         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2030                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2031
2032         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2033
2034         /* make a call gate to reenter kernel with */
2035         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2036
2037         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2038         gdp->gd_looffset = x++;
2039         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2040         gdp->gd_stkcpy = 1;
2041         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2042         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2043         gdp->gd_p = 1;
2044         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2045
2046         /* XXX does this work? */
2047         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2048         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2049
2050         /* transfer to user mode */
2051
2052         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2053         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2054
2055         /* setup proc 0's pcb */
2056         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2057         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2058 #ifdef SMP
2059 #if 0
2060         thread0.td_pcb->pcb_mpnest = 1;
2061 #endif
2062 #endif
2063         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2064         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
2065 }
2066
2067 /*
2068  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2069  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2070  * data space were allocated in locore.
2071  */
2072 void
2073 cpu_gdinit(struct globaldata *gd, int cpu)
2074 {
2075         char *sp;
2076
2077         TAILQ_INIT(&gd->gd_tdfreeq);    /* for pmap_{new,dispose}_thread() */
2078         if (cpu)
2079                 gd->gd_curthread = &gd->gd_idlethread;
2080
2081         sp = gd->gd_prvspace->idlestack;
2082         lwkt_init_thread(&gd->gd_idlethread, sp, 0);
2083         gd->gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2084         gd->gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2085         *(void **)gd->gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2086 }
2087
2088 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2089 static void f00f_hack(void *unused);
2090 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2091
2092 static void
2093 f00f_hack(void *unused)
2094 {
2095         struct gate_descriptor *new_idt;
2096         vm_offset_t tmp;
2097
2098         if (!has_f00f_bug)
2099                 return;
2100
2101         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2102
2103         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2104
2105         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2106         if (tmp == 0)
2107                 panic("kmem_alloc returned 0");
2108         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2109                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2110         /* Put the first seven entries in the lower page */
2111         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2112         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2113         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2114         lidt(&r_idt);
2115         idt = new_idt;
2116         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2117                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2118                 panic("vm_map_protect failed");
2119         return;
2120 }
2121 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2122
2123 int
2124 ptrace_set_pc(p, addr)
2125         struct proc *p;
2126         unsigned long addr;
2127 {
2128         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2129         return (0);
2130 }
2131
2132 int
2133 ptrace_single_step(p)
2134         struct proc *p;
2135 {
2136         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2137         return (0);
2138 }
2139
2140 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2141         struct proc *p;
2142         vm_offset_t addr;
2143         size_t len;
2144 {
2145         vm_offset_t gap;
2146
2147         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2148                 return EPERM;
2149         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2150                 return 0;
2151
2152         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2153
2154         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2155                 return EPERM;
2156         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2157             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2158                 return 0;
2159         return EPERM;
2160 }
2161
2162 int ptrace_write_u(p, off, data)
2163         struct proc *p;
2164         vm_offset_t off;
2165         long data;
2166 {
2167         struct trapframe frame_copy;
2168         vm_offset_t min;
2169         struct trapframe *tp;
2170
2171         /*
2172          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2173          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2174          */
2175         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2176         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2177                 tp = p->p_md.md_regs;
2178                 frame_copy = *tp;
2179                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2180                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2181                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2182                         return (EINVAL);
2183                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2184                 return (0);
2185         }
2186
2187         /*
2188          * The PCB is at the end of the user area YYY
2189          */
2190         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2191         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2192         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2193                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2194                 return (0);
2195         }
2196         return (EFAULT);
2197 }
2198
2199 int
2200 fill_regs(p, regs)
2201         struct proc *p;
2202         struct reg *regs;
2203 {
2204         struct pcb *pcb;
2205         struct trapframe *tp;
2206
2207         tp = p->p_md.md_regs;
2208         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2209         regs->r_es = tp->tf_es;
2210         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2211         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2212         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2213         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2214         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2215         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2216         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2217         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2218         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2219         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2220         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2221         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2222         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2223         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2224         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2225         return (0);
2226 }
2227
2228 int
2229 set_regs(p, regs)
2230         struct proc *p;
2231         struct reg *regs;
2232 {
2233         struct pcb *pcb;
2234         struct trapframe *tp;
2235
2236         tp = p->p_md.md_regs;
2237         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2238             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2239                 return (EINVAL);
2240         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2241         tp->tf_es = regs->r_es;
2242         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2243         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2244         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2245         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2246         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2247         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2248         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2249         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2250         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2251         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2252         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2253         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2254         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2255         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2256         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2257         return (0);
2258 }
2259
2260 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2261 static void
2262 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2263         struct savexmm *sv_xmm;
2264         struct save87 *sv_87;
2265 {
2266         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2267         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2268         int i;
2269
2270         /* FPU control/status */
2271         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2272         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2273         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2274         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2275         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2276         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2277         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2278         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2279
2280         /* FPU registers */
2281         for (i = 0; i < 8; ++i)
2282                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2283
2284         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2285 }
2286
2287 static void
2288 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2289         struct save87 *sv_87;
2290         struct savexmm *sv_xmm;
2291 {
2292         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2293         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2294         int i;
2295
2296         /* FPU control/status */
2297         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2298         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2299         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2300         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2301         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2302         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2303         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2304         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2305
2306         /* FPU registers */
2307         for (i = 0; i < 8; ++i)
2308                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2309
2310         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2311 }
2312 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2313
2314 int
2315 fill_fpregs(p, fpregs)
2316         struct proc *p;
2317         struct fpreg *fpregs;
2318 {
2319 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2320         if (cpu_fxsr) {
2321                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2322                                                 (struct save87 *)fpregs);
2323                 return (0);
2324         }
2325 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2326         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2327         return (0);
2328 }
2329
2330 int
2331 set_fpregs(p, fpregs)
2332         struct proc *p;
2333         struct fpreg *fpregs;
2334 {
2335 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2336         if (cpu_fxsr) {
2337                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2338                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2339                 return (0);
2340         }
2341 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2342         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2343         return (0);
2344 }
2345
2346 int
2347 fill_dbregs(p, dbregs)
2348         struct proc *p;
2349         struct dbreg *dbregs;
2350 {
2351         struct pcb *pcb;
2352
2353         if (p == NULL) {
2354                 dbregs->dr0 = rdr0();
2355                 dbregs->dr1 = rdr1();
2356                 dbregs->dr2 = rdr2();
2357                 dbregs->dr3 = rdr3();
2358                 dbregs->dr4 = rdr4();
2359                 dbregs->dr5 = rdr5();
2360                 dbregs->dr6 = rdr6();
2361                 dbregs->dr7 = rdr7();
2362         }
2363         else {
2364                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2365                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2366                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2367                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2368                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2369                 dbregs->dr4 = 0;
2370                 dbregs->dr5 = 0;
2371                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2372                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2373         }
2374         return (0);
2375 }
2376
2377 int
2378 set_dbregs(p, dbregs)
2379         struct proc *p;
2380         struct dbreg *dbregs;
2381 {
2382         struct pcb *pcb;
2383         int i;
2384         u_int32_t mask1, mask2;
2385
2386         if (p == NULL) {
2387                 load_dr0(dbregs->dr0);
2388                 load_dr1(dbregs->dr1);
2389                 load_dr2(dbregs->dr2);
2390                 load_dr3(dbregs->dr3);
2391                 load_dr4(dbregs->dr4);
2392                 load_dr5(dbregs->dr5);
2393                 load_dr6(dbregs->dr6);
2394                 load_dr7(dbregs->dr7);
2395         }
2396         else {
2397                 /*
2398                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2399                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2400                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2401                  * TRCTRAP.
2402                  */
2403                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2404                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2405                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2406                                 return (EINVAL);
2407
2408                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2409
2410                 /*
2411                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2412                  * process's address space.  If a process could do this, it
2413                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2414                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2415                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2416                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2417                  * uid 0.
2418                  *
2419                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2420                  * address space is written into from within the kernel
2421                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2422                  * from within kernel mode?
2423                  */
2424
2425                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2426                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2427                                 /* dr0 is enabled */
2428                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2429                                         return (EINVAL);
2430                         }
2431
2432                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2433                                 /* dr1 is enabled */
2434                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2435                                         return (EINVAL);
2436                         }
2437
2438                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2439                                 /* dr2 is enabled */
2440                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2441                                         return (EINVAL);
2442                         }
2443
2444                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2445                                 /* dr3 is enabled */
2446                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2447                                         return (EINVAL);
2448                         }
2449                 }
2450
2451                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2452                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2453                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2454                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2455                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2456                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2457
2458                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2459         }
2460
2461         return (0);
2462 }
2463
2464 /*
2465  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2466  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2467  */
2468 int
2469 user_dbreg_trap(void)
2470 {
2471         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2472         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2473         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2474         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2475         int i;
2476
2477         dr7 = rdr7();
2478         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2479                 /*
2480                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2481                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2482                  * hardware debug registers
2483                  */
2484                 return 0;
2485         }
2486
2487         nbp = 0;
2488         dr6 = rdr6();
2489         bp = dr6 & 0x0000000f;
2490
2491         if (!bp) {
2492                 /*
2493                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2494                  * trap was not caused by any of the debug registers
2495                  */
2496                 return 0;
2497         }
2498
2499         /*
2500          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2501          * which ones and if any of them are user space addresses
2502          */
2503
2504         if (bp & 0x01) {
2505                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2506         }
2507         if (bp & 0x02) {
2508                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2509         }
2510         if (bp & 0x04) {
2511                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2512         }
2513         if (bp & 0x08) {
2514                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2515         }
2516
2517         for (i=0; i<nbp; i++) {
2518                 if (addr[i] <
2519                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2520                         /*
2521                          * addr[i] is in user space
2522                          */
2523                         return nbp;
2524                 }
2525         }
2526
2527         /*
2528          * None of the breakpoints are in user space.
2529          */
2530         return 0;
2531 }
2532
2533
2534 #ifndef DDB
2535 void
2536 Debugger(const char *msg)
2537 {
2538         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2539 }
2540 #endif /* no DDB */
2541
2542 #include <sys/disklabel.h>
2543
2544 /*
2545  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2546  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2547  * if needed, and signal errors or early completion.
2548  */
2549 int
2550 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2551 {
2552         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2553         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2554         int maxsz = p->p_size,
2555                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2556
2557         /* overwriting disk label ? */
2558         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2559         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2560 #if LABELSECTOR != 0
2561             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2562 #endif
2563             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2564                 bp->b_error = EROFS;
2565                 goto bad;
2566         }
2567
2568 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2569         /* overwriting master boot record? */
2570         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2571             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2572                 bp->b_error = EROFS;
2573                 goto bad;
2574         }
2575 #endif
2576
2577         /* beyond partition? */
2578         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2579                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2580                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2581                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2582                         return(0);
2583                 }
2584                 /* or truncate if part of it fits */
2585                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2586                 if (sz <= 0) {
2587                         bp->b_error = EINVAL;
2588                         goto bad;
2589                 }
2590                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2591         }
2592
2593         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2594         return(1);
2595
2596 bad:
2597         bp->b_flags |= B_ERROR;
2598         return(-1);
2599 }
2600
2601 #ifdef DDB
2602
2603 /*
2604  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2605  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2606  * called inside DDB.
2607  *
2608  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2609  */
2610
2611 #undef inb
2612 #undef outb
2613
2614 /* silence compiler warnings */
2615 u_char inb(u_int);
2616 void outb(u_int, u_char);
2617
2618 u_char
2619 inb(u_int port)
2620 {
2621         u_char  data;
2622         /*
2623          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2624          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2625          * if we tell it to load (u_short) port.
2626          */
2627         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2628         return (data);
2629 }
2630
2631 void
2632 outb(u_int port, u_char data)
2633 {
2634         u_char  al;
2635         /*
2636          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2637          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2638          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2639          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2640          */
2641         al = data;
2642         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2643 }
2644
2645 #endif /* DDB */