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 1.81 2005/11/02 08:33:25 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/mbuf.h>
  70 #include <sys/msgbuf.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #include <sys/bus.h>
  75 #include <sys/upcall.h>
  76
  77 #include <vm/vm.h>
  78 #include <vm/vm_param.h>
  79 #include <sys/lock.h>
  80 #include <vm/vm_kern.h>
  81 #include <vm/vm_object.h>
  82 #include <vm/vm_page.h>
  83 #include <vm/vm_map.h>
  84 #include <vm/vm_pager.h>
  85 #include <vm/vm_extern.h>
  86
  87 #include <sys/thread2.h>
  88
  89 #include <sys/user.h>
  90 #include <sys/exec.h>
  91 #include <sys/cons.h>
  92
  93 #include <ddb/ddb.h>
  94
  95 #include <machine/cpu.h>
  96 #include <machine/reg.h>
  97 #include <machine/clock.h>
  98 #include <machine/specialreg.h>
  99 #include <machine/bootinfo.h>
 100 #include <machine/ipl.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #ifdef SMP
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #endif
 107 #ifdef PERFMON
 108 #include <machine/perfmon.h>
 109 #endif
 110 #include <machine/cputypes.h>
 111
 112 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 113 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 114 #endif
 115 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 116 #include <bus/isa/rtc.h>
 117 #include <machine/vm86.h>
 118 #include <sys/random.h>
 119 #include <sys/ptrace.h>
 120 #include <machine/sigframe.h>
 121
 122 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 123
 124 extern void init386 (int first);
 125 extern void dblfault_handler (void);
 126
 127 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 128 extern void finishidentcpu(void);
 129 extern void panicifcpuunsupported(void);
 130 extern void initializecpu(void);
 131
 132 static void cpu_startup (void *);
 133 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 134 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 135 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 136 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 137 #ifdef DIRECTIO
 138 extern void ffs_rawread_setup(void);
 139 #endif /* DIRECTIO */
 140 static void init_locks(void);
 141
 142 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 143
 144 int     _udatasel, _ucodesel;
 145 u_int   atdevbase;
 146
 147 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 148 extern int swtch_optim_stats;
 149 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 150         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 151 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 152         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 153 #endif
 154
 155 int physmem = 0;
 156 int cold = 1;
 157
 158 static int
 159 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 160 {
 161         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 162         return (error);
 163 }
 164
 165 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 166         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 167
 168 static int
 169 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 170 {
 171         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 172                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 173         return (error);
 174 }
 175
 176 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 177         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 178
 179 static int
 180 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 181 {
 182         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 183                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 184         return (error);
 185 }
 186
 187 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 188         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 189
 190 static int
 191 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 192 {
 193         int error;
 194
 195         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 196          * some initial nulls).
 197          */
 198         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 199                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 200         if(error) return(error);
 201         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 202                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 203                         msgbufp->msg_bufr,req);
 204         }
 205         return(error);
 206 }
 207
 208 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 209         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 210
 211 static int msgbuf_clear;
 212
 213 static int
 214 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 215 {
 216         int error;
 217         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 218                 req);
 219         if (!error && req->newptr) {
 220                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 221                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 222                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 223                 msgbuf_clear=0;
 224         }
 225         return (error);
 226 }
 227
 228 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 229         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 230         "Clear kernel message buffer");
 231
 232 int bootverbose = 0;
 233 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 234 long dumplo;
 235
 236 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 237
 238 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 239 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 240 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 241 static struct trapframe proc0_tf;
 242
 243 static void
 244 cpu_startup(dummy)
 245         void *dummy;
 246 {
 247         caddr_t v;
 248         vm_offset_t minaddr;
 249         vm_offset_t maxaddr;
 250         vm_size_t size = 0;
 251         int firstaddr;
 252
 253         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 254                 bootverbose++;
 255
 256         /*
 257          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 258          */
 259         printf("%s", version);
 260         startrtclock();
 261         printcpuinfo();
 262         panicifcpuunsupported();
 263 #ifdef PERFMON
 264         perfmon_init();
 265 #endif
 266         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 267         /*
 268          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 269          */
 270         if (bootverbose) {
 271                 int indx;
 272
 273                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 274                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 275                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 276
 277                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 278                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 279                             size1 / PAGE_SIZE);
 280                 }
 281         }
 282
 283         /*
 284          * Allocate space for system data structures.
 285          * The first available kernel virtual address is in "v".
 286          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 287          * As pages of memory are allocated and cleared,
 288          * "firstaddr" is incremented.
 289          * An index into the kernel page table corresponding to the
 290          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 291          */
 292
 293         /*
 294          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 295          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 296          * addresses to the various data structures.
 297          */
 298         firstaddr = 0;
 299 again:
 300         v = (caddr_t)firstaddr;
 301
 302 #define valloc(name, type, num) \
 303             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 304 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 305             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 306
 307         /*
 308          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 309          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 310          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 311          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 312          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 313          * maxbcache bytes.
 314          *
 315          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 316          */
 317         if (nbuf == 0) {
 318                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 319                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 320
 321                 nbuf = 50;
 322                 if (kbytes > 4096)
 323                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 324                 if (kbytes > 65536)
 325                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 326                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 327                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 328         }
 329
 330         /*
 331          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 332          * kernel_map.
 333          */
 334         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 335             (BKVASIZE * 2)) {
 336                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 337                     (BKVASIZE * 2);
 338                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 339         }
 340
 341         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 342 #ifdef NSWBUF_MIN
 343         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 344                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 345 #endif
 346 #ifdef DIRECTIO
 347         ffs_rawread_setup();
 348 #endif
 349
 350         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 351         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 352         v = bufhashinit(v);
 353
 354         /*
 355          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 356          */
 357         if (firstaddr == 0) {
 358                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 359                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 360                 if (firstaddr == 0)
 361                         panic("startup: no room for tables");
 362                 goto again;
 363         }
 364
 365         /*
 366          * End of second pass, addresses have been assigned
 367          */
 368         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 369                 panic("startup: table size inconsistency");
 370
 371         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 372                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 373         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 374                                 (nbuf*BKVASIZE));
 375         buffer_map->system_map = 1;
 376         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 377                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 378         pager_map->system_map = 1;
 379         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 380                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 381
 382 #if defined(USERCONFIG)
 383         userconfig();
 384         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 385 #endif
 386
 387         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 388             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 389
 390         /*
 391          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 392          */
 393         bufinit();
 394         vm_pager_bufferinit();
 395
 396 #ifdef SMP
 397         /*
 398          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 399          */
 400         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 401         mp_announce();
 402 #endif  /* SMP */
 403         cpu_setregs();
 404 }
 405
 406 /*
 407  * Send an interrupt to process.
 408  *
 409  * Stack is set up to allow sigcode stored
 410  * at top to call routine, followed by kcall
 411  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 412  * resets the signal mask, the stack, and the
 413  * frame pointer, it returns to the user
 414  * specified pc, psl.
 415  */
 416 void
 417 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 418         sig_t catcher;
 419         int sig;
 420         sigset_t *mask;
 421         u_long code;
 422 {
 423         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 424         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 425         struct trapframe *regs;
 426         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 427         struct sigframe sf, *sfp;
 428         int oonstack;
 429
 430         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 431         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 432
 433         /* save user context */
 434         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 435         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 436         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 437         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 438         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 439         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 440
 441         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 442         /* XXX lwp flags */
 443         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 444             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 445                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 446                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 447                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 448         }
 449         else
 450                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 451
 452         /* Translate the signal is appropriate */
 453         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 454                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 455                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 456         }
 457
 458         /* Build the argument list for the signal handler. */
 459         sf.sf_signum = sig;
 460         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 461         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 462                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 463                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 464                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 465
 466                 /* fill siginfo structure */
 467                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 468                 sf.sf_si.si_code = code;
 469                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 470         }
 471         else {
 472                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 473                 sf.sf_siginfo = code;
 474                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 475                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 476         }
 477
 478         /*
 479          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 480          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 481          * eflags.
 482          */
 483         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 484                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 485                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 486
 487                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 488                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 489                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 490                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 491
 492                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 493                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 494                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 495                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 496
 497                 /*
 498                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 499                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 500                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 501                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 502                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 503                  */
 504                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 505         }
 506
 507         /*
 508          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 509          */
 510         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 511                 /*
 512                  * Something is wrong with the stack pointer.
 513                  * ...Kill the process.
 514                  */
 515                 sigexit(p, SIGILL);
 516         }
 517
 518         regs->tf_esp = (int)sfp;
 519         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 520         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 521         regs->tf_cs = _ucodesel;
 522         regs->tf_ds = _udatasel;
 523         regs->tf_es = _udatasel;
 524         regs->tf_fs = _udatasel;
 525         regs->tf_ss = _udatasel;
 526 }
 527
 528 /*
 529  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 530  *
 531  * System call to cleanup state after a signal
 532  * has been taken.  Reset signal mask and
 533  * stack state from context left by sendsig (above).
 534  * Return to previous pc and psl as specified by
 535  * context left by sendsig. Check carefully to
 536  * make sure that the user has not modified the
 537  * state to gain improper privileges.
 538  */
 539 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 540 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 541
 542 int
 543 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 544 {
 545         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 546         struct trapframe *regs;
 547         ucontext_t *ucp;
 548         int cs, eflags;
 549
 550         ucp = uap->sigcntxp;
 551
 552         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 553                 return (EFAULT);
 554
 555         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 556         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 557
 558         if (eflags & PSL_VM) {
 559                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 560                 struct vm86_kernel *vm86;
 561
 562                 /*
 563                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 564                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 565                  */
 566                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 567                         return (EINVAL);
 568                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 569                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 570                         return (EINVAL);
 571
 572                 /* go back to user mode if both flags are set */
 573                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 574                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
 575
 576                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 577                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 578                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 579                 } else {
 580                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 581                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 582                 }
 583                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 584                 tf->tf_eflags = eflags;
 585                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 586                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 587                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 588                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 589                 tf->tf_ds = _udatasel;
 590                 tf->tf_es = _udatasel;
 591                 tf->tf_fs = _udatasel;
 592         } else {
 593                 /*
 594                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 595                  */
 596                 /*
 597                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 598                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 599                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 600                  * the signal context during signal handling and there is no
 601                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 602                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 603                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 604                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 605                  */
 606                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 607                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 608                         return(EINVAL);
 609                 }
 610
 611                 /*
 612                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 613                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 614                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 615                  */
 616                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 617                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 618                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 619                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, T_PROTFLT);
 620                         return(EINVAL);
 621                 }
 622                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 623         }
 624
 625         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 626                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 627         else
 628                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 629
 630         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 631         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 632         return(EJUSTRETURN);
 633 }
 634
 635 /*
 636  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 637  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 638  * already been pushed on the stack.
 639  */
 640 struct upc_frame {
 641         register_t      eax;
 642         register_t      ecx;
 643         register_t      edx;
 644         register_t      flags;
 645         register_t      oldip;
 646 };
 647
 648 void
 649 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 650 {
 651         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 652         struct trapframe *regs;
 653         struct upcall upcall;
 654         struct upc_frame upc_frame;
 655         int     crit_count = 0;
 656
 657         /*
 658          * Get the upcall data structure
 659          */
 660         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 661             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 662         ) {
 663                 vu->vu_pending = 0;
 664                 printf("bad upcall address\n");
 665                 return;
 666         }
 667
 668         /*
 669          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 670          * section count, mark the data structure as pending and return
 671          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 672          */
 673         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 674                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 675                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 676                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 677                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 678                 }
 679                 return;
 680         }
 681
 682         /*
 683          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 684          *
 685          * Bump our critical section count and set or clear the
 686          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 687          * pending.  The user will be responsible for calling
 688          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 689          */
 690         vu->vu_pending = 0;
 691         upcall.upc_pending = morepending;
 692         crit_count += TDPRI_CRIT;
 693         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 694                 sizeof(upcall.upc_pending));
 695         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 696                 sizeof(int));
 697
 698         /*
 699          * Construct a stack frame and issue the upcall
 700          */
 701         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 702         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 703         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 704         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 705         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 706         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 707         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 708             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 709                 printf("bad stack on upcall\n");
 710         } else {
 711                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 712                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 713                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 714                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 715                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 716         }
 717 }
 718
 719 /*
 720  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 721  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 722  * being overwritten by the syscall return value.
 723  *
 724  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 725  * and the function pointer in %eax.
 726  */
 727 int
 728 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 729 {
 730         struct upc_frame upc_frame;
 731         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 732         struct trapframe *regs;
 733         int error;
 734         struct upcall upcall;
 735         int crit_count;
 736
 737         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 738
 739         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 740         if (error == 0) {
 741             if (vu) {
 742                 /*
 743                  * This jumps us to the next ready context.
 744                  */
 745                 vu->vu_pending = 0;
 746                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 747                 crit_count = 0;
 748                 if (error == 0)
 749                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 750                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 751                 if (error == 0)
 752                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 753                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 754                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 755                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 756                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 757                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 758             } else {
 759                 /*
 760                  * This returns us to the originally interrupted code.
 761                  */
 762                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 763                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 764                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 765                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 766                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 767                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 768                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 769                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 770             }
 771         }
 772         if (error == 0)
 773                 error = EJUSTRETURN;
 774         return(error);
 775 }
 776
 777 /*
 778  * Machine dependent boot() routine
 779  *
 780  * I haven't seen anything to put here yet
 781  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 782  */
 783 void
 784 cpu_boot(int howto)
 785 {
 786 }
 787
 788 /*
 789  * Shutdown the CPU as much as possible
 790  */
 791 void
 792 cpu_halt(void)
 793 {
 794         for (;;)
 795                 __asm__ ("hlt");
 796 }
 797
 798 /*
 799  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 800  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 801  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 802  *
 803  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 804  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 805  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 806  * critical section.
 807  *
 808  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 809  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 810  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 811  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 812  */
 813 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 814 static int      cpu_idle_hltcnt;
 815 static int      cpu_idle_spincnt;
 816 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 817     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 818 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 819     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 820 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 821     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 822
 823 static void
 824 cpu_idle_default_hook(void)
 825 {
 826         /*
 827          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 828          * following the sti.
 829          */
 830         __asm __volatile("sti; hlt");
 831 }
 832
 833 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 834 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 835
 836 void
 837 cpu_idle(void)
 838 {
 839         struct thread *td = curthread;
 840
 841         crit_exit();
 842         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 843         for (;;) {
 844                 /*
 845                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 846                  */
 847                 lwkt_switch();
 848
 849                 /*
 850                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 851                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 852                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 853                  */
 854                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 855                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 856                         __asm __volatile("cli");
 857                         splz();
 858                         if (!lwkt_runnable())
 859                             cpu_idle_hook();
 860 #ifdef SMP
 861                         else
 862                             __asm __volatile("pause");
 863 #endif
 864                         ++cpu_idle_hltcnt;
 865                 } else {
 866                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 867                         splz();
 868 #ifdef SMP
 869                         __asm __volatile("sti; pause");
 870 #else
 871                         __asm __volatile("sti");
 872 #endif
 873                         ++cpu_idle_spincnt;
 874                 }
 875         }
 876 }
 877
 878 /*
 879  * Clear registers on exec
 880  */
 881 void
 882 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
 883         struct proc *p;
 884         u_long entry;
 885         u_long stack;
 886         u_long ps_strings;
 887 {
 888         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 889         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
 890
 891         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 892         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 893         load_gs(_udatasel);
 894
 895         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 896         user_ldt_free(pcb);
 897
 898         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 899         regs->tf_eip = entry;
 900         regs->tf_esp = stack;
 901         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 902         regs->tf_ss = _udatasel;
 903         regs->tf_ds = _udatasel;
 904         regs->tf_es = _udatasel;
 905         regs->tf_fs = _udatasel;
 906         regs->tf_cs = _ucodesel;
 907
 908         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 909         regs->tf_ebx = ps_strings;
 910
 911         /*
 912          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 913          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 914          */
 915         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 916                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 917                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 918                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 919                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 920                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 921                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 922                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 923                         /*
 924                          * Clear the debug registers on the running
 925                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 926                          * the next process we switch to.
 927                          */
 928                         reset_dbregs();
 929                 }
 930                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 931         }
 932
 933         /*
 934          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 935          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 936          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 937          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 938          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 939          */
 940         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 941
 942         /*
 943          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 944          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 945          * in npxdna().
 946          */
 947         crit_enter();
 948         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 949
 950 #if NNPX > 0
 951         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 952         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 953 #endif
 954         crit_exit();
 955
 956         /*
 957          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 958          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 959          * return value to 0.
 960          */
 961 }
 962
 963 void
 964 cpu_setregs(void)
 965 {
 966         unsigned int cr0;
 967
 968         cr0 = rcr0();
 969         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 970         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 971 #ifdef I386_CPU
 972         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 973 #endif
 974                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 975         load_cr0(cr0);
 976         load_gs(_udatasel);
 977 }
 978
 979 static int
 980 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 981 {
 982         int error;
 983         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 984                 req);
 985         if (!error && req->newptr)
 986                 resettodr();
 987         return (error);
 988 }
 989
 990 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 991         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
 992
 993 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
 994         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
 995
 996 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
 997         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
 998
 999 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1000         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1001
1002 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1003 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1004         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1005
1006 /*
1007  * Initialize 386 and configure to run kernel
1008  */
1009
1010 /*
1011  * Initialize segments & interrupt table
1012  */
1013
1014 int _default_ldt;
1015 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1016 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1017 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1018 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1019
1020 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1021 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1022
1023 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1024 extern int has_f00f_bug;
1025 #endif
1026
1027 static struct i386tss dblfault_tss;
1028 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1029
1030 extern  struct user *proc0paddr;
1031
1032
1033 /* software prototypes -- in more palatable form */
1034 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1035 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1036 {       0x0,                    /* segment base address  */
1037         0x0,                    /* length */
1038         0,                      /* segment type */
1039         0,                      /* segment descriptor priority level */
1040         0,                      /* segment descriptor present */
1041         0, 0,
1042         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1043         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1044 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1045 {       0x0,                    /* segment base address  */
1046         0xfffff,                /* length - all address space */
1047         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1048         0,                      /* segment descriptor priority level */
1049         1,                      /* segment descriptor present */
1050         0, 0,
1051         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1052         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1053 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1054 {       0x0,                    /* segment base address  */
1055         0xfffff,                /* length - all address space */
1056         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1057         0,                      /* segment descriptor priority level */
1058         1,                      /* segment descriptor present */
1059         0, 0,
1060         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1061         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1062 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1063 {       0x0,                    /* segment base address  */
1064         0xfffff,                /* length - all address space */
1065         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1066         0,                      /* segment descriptor priority level */
1067         1,                      /* segment descriptor present */
1068         0, 0,
1069         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1070         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1071 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1072 {
1073         0x0,                    /* segment base address */
1074         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1075         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1076         0,                      /* segment descriptor priority level */
1077         1,                      /* segment descriptor present */
1078         0, 0,
1079         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1080         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1081 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1082 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1083         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1084         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1085         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1086         1,                      /* segment descriptor present */
1087         0, 0,
1088         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1089         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1090 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1091 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1092         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1093         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1094         0,                      /* segment descriptor priority level */
1095         1,                      /* segment descriptor present */
1096         0, 0,
1097         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1098         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1099 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1100 {       0x0,                    /* segment base address  */
1101         0x0,                    /* length - all address space */
1102         0,                      /* segment type */
1103         0,                      /* segment descriptor priority level */
1104         0,                      /* segment descriptor present */
1105         0, 0,
1106         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1107         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1108 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1109 {       0x400,                  /* segment base address */
1110         0xfffff,                /* length */
1111         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1112         0,                      /* segment descriptor priority level */
1113         1,                      /* segment descriptor present */
1114         0, 0,
1115         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1116         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1117 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1118 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1119         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1120         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1121         0,                      /* segment descriptor priority level */
1122         1,                      /* segment descriptor present */
1123         0, 0,
1124         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1125         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1126 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1127 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1128         0xfffff,                /* length */
1129         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1130         0,                      /* segment descriptor priority level */
1131         1,                      /* segment descriptor present */
1132         0, 0,
1133         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1134         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1135 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1136 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1137         0xfffff,                /* length */
1138         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1139         0,                      /* segment descriptor priority level */
1140         1,                      /* segment descriptor present */
1141         0, 0,
1142         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1143         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1144 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1145 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1146         0xfffff,                /* length */
1147         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1148         0,                      /* segment descriptor priority level */
1149         1,                      /* segment descriptor present */
1150         0, 0,
1151         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1152         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1153 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1154 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1155         0xfffff,                /* length */
1156         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1157         0,                      /* segment descriptor priority level */
1158         1,                      /* segment descriptor present */
1159         0, 0,
1160         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1161         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1162 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1163 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1164         0xfffff,                /* length */
1165         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1166         0,                      /* segment descriptor priority level */
1167         1,                      /* segment descriptor present */
1168         0, 0,
1169         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1170         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1171 /* GTLS_START 15 TLS */
1172 {       0x0,                    /* segment base address  */
1173         0x0,                    /* length */
1174         0,                      /* segment type */
1175         0,                      /* segment descriptor priority level */
1176         0,                      /* segment descriptor present */
1177         0, 0,
1178         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1179         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1180 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1181 {       0x0,                    /* segment base address  */
1182         0x0,                    /* length */
1183         0,                      /* segment type */
1184         0,                      /* segment descriptor priority level */
1185         0,                      /* segment descriptor present */
1186         0, 0,
1187         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1188         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1189 /* GTLS_END 17 TLS */
1190 {       0x0,                    /* segment base address  */
1191         0x0,                    /* length */
1192         0,                      /* segment type */
1193         0,                      /* segment descriptor priority level */
1194         0,                      /* segment descriptor present */
1195         0, 0,
1196         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1197         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1198 };
1199
1200 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1201         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1202 {       0x0,                    /* segment base address  */
1203         0x0,                    /* length - all address space */
1204         0,                      /* segment type */
1205         0,                      /* segment descriptor priority level */
1206         0,                      /* segment descriptor present */
1207         0, 0,
1208         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1209         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1210         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1211 {       0x0,                    /* segment base address  */
1212         0x0,                    /* length - all address space */
1213         0,                      /* segment type */
1214         0,                      /* segment descriptor priority level */
1215         0,                      /* segment descriptor present */
1216         0, 0,
1217         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1218         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1219         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1220 {       0x0,                    /* segment base address  */
1221         0x0,                    /* length - all address space */
1222         0,                      /* segment type */
1223         0,                      /* segment descriptor priority level */
1224         0,                      /* segment descriptor present */
1225         0, 0,
1226         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1227         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1228         /* Code Descriptor for user */
1229 {       0x0,                    /* segment base address  */
1230         0xfffff,                /* length - all address space */
1231         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1232         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1233         1,                      /* segment descriptor present */
1234         0, 0,
1235         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1236         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1237         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1238 {       0x0,                    /* segment base address  */
1239         0x0,                    /* length - all address space */
1240         0,                      /* segment type */
1241         0,                      /* segment descriptor priority level */
1242         0,                      /* segment descriptor present */
1243         0, 0,
1244         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1245         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1246         /* Data Descriptor for user */
1247 {       0x0,                    /* segment base address  */
1248         0xfffff,                /* length - all address space */
1249         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1250         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1251         1,                      /* segment descriptor present */
1252         0, 0,
1253         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1254         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1255 };
1256
1257 void
1258 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1259         int idx;
1260         inthand_t *func;
1261         int typ;
1262         int dpl;
1263         int selec;
1264 {
1265         struct gate_descriptor *ip;
1266
1267         ip = idt + idx;
1268         ip->gd_looffset = (int)func;
1269         ip->gd_selector = selec;
1270         ip->gd_stkcpy = 0;
1271         ip->gd_xx = 0;
1272         ip->gd_type = typ;
1273         ip->gd_dpl = dpl;
1274         ip->gd_p = 1;
1275         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1276 }
1277
1278 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1279
1280 extern inthand_t
1281         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1282         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1283         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1284         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1285         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1286         IDTVEC(rsvd0);
1287 extern inthand_t
1288         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall),
1289         IDTVEC(int0x82_syscall);
1290
1291 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1292 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1293 #endif
1294
1295 void
1296 sdtossd(sd, ssd)
1297         struct segment_descriptor *sd;
1298         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1299 {
1300         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1301         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1302         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1303         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1304         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1305         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1306         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1307 }
1308
1309 /*
1310  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1311  * available physical memory in the system, then test this memory and
1312  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1313  *
1314  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1315  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1316  *
1317  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1318  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1319  */
1320 static void
1321 getmemsize(int first)
1322 {
1323         int i, physmap_idx, pa_indx;
1324         int hasbrokenint12;
1325         u_int basemem, extmem;
1326         struct vm86frame vmf;
1327         struct vm86context vmc;
1328         vm_offset_t pa;
1329         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1330         pt_entry_t *pte;
1331         const char *cp;
1332         struct {
1333                 u_int64_t base;
1334                 u_int64_t length;
1335                 u_int32_t type;
1336         } *smap;
1337         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1338
1339         hasbrokenint12 = 0;
1340         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1341         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1342         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1343         basemem = 0;
1344
1345         /*
1346          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1347          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1348          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1349          */
1350         if (hasbrokenint12) {
1351                 goto int15e820;
1352         }
1353
1354         /*
1355          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1356          * value give the bios some scribble space just in case.
1357          */
1358         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1359         basemem = vmf.vmf_ax;
1360         if (basemem > 640) {
1361                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1362                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1363                 basemem = 636;
1364         }
1365
1366         /*
1367          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1368          * between the end of base memory and the start of
1369          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1370          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1371          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1372          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1373          * to begin with and then parts of it are remapped.
1374          * The parts that aren't remapped form holes that
1375          * remain read-only and are unused by the kernel.
1376          * The base memory area is below the physical end of
1377          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1378          * The part of it from PAGE_SIZE to
1379          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1380          * remapped and used by the kernel later.)
1381          *
1382          * This code is similar to the code used in
1383          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1384          * allocated we simply change the mapping.
1385          */
1386         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1387              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1388                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1389                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1390         }
1391
1392         /*
1393          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1394          * that the bios can scribble on it.
1395          */
1396         pte = vm86paddr;
1397         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1398                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1399
1400 int15e820:
1401         /*
1402          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1403          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1404          */
1405         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1406         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1407
1408         /*
1409          * get memory map with INT 15:E820
1410          */
1411 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1412 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1413
1414         vmc.npages = 0;
1415         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1416         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1417
1418         physmap_idx = 0;
1419         vmf.vmf_ebx = 0;
1420         do {
1421                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1422                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1423                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1424                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1425                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1426                         break;
1427                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1428                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1429                                 smap->type,
1430                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1431                                 (u_int32_t)smap->base,
1432                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1433                                 (u_int32_t)smap->length);
1434
1435                 if (smap->type != 0x01)
1436                         goto next_run;
1437
1438                 if (smap->length == 0)
1439                         goto next_run;
1440
1441                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1442                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1443                             (u_int)(smap->length / 1024));
1444                         goto next_run;
1445                 }
1446
1447                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1448                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1449                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1450                                         printf(
1451         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1452                                 goto next_run;
1453                         }
1454                 }
1455
1456                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1457                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1458                         goto next_run;
1459                 }
1460
1461                 physmap_idx += 2;
1462                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1463                         printf(
1464                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1465                         break;
1466                 }
1467                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1468                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1469 next_run:
1470                 ; /* fix GCC3.x warning */
1471         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1472
1473         /*
1474          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1475          */
1476         if (basemem == 0) {
1477                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1478                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1479                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1480                                 break;
1481                         }
1482                 }
1483
1484                 if (basemem == 0) {
1485                         basemem = 640;
1486                 }
1487
1488                 if (basemem > 640) {
1489                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1490                                 basemem);
1491                         basemem = 640;
1492                 }
1493
1494                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1495                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1496                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1497                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1498                 }
1499
1500                 pte = vm86paddr;
1501                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1502                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1503         }
1504
1505         if (physmap[1] != 0)
1506                 goto physmap_done;
1507
1508         /*
1509          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1510          */
1511         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1512         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1513                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1514         } else {
1515 #if 0
1516                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1517                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1518                 extmem = vmf.vmf_ax;
1519 #else
1520                 /*
1521                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1522                  */
1523                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1524 #endif
1525         }
1526
1527         /*
1528          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1529          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1530          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1531          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1532          * them beyond the limit.
1533          *
1534          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1535          *      chop it to 15MB.
1536          */
1537         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1538                 extmem = 15 * 1024;
1539
1540         physmap[0] = 0;
1541         physmap[1] = basemem * 1024;
1542         physmap_idx = 2;
1543         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1544         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1545
1546 physmap_done:
1547         /*
1548          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1549          */
1550
1551 #ifdef SMP
1552         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1553         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1554
1555         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1556         mp_probe();
1557 #endif
1558
1559         /*
1560          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1561          * highest page of the physical address space.  It should be
1562          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1563          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1564          */
1565         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1566
1567 #ifdef MAXMEM
1568         Maxmem = MAXMEM / 4;
1569 #endif
1570
1571         /*
1572          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1573          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1574          */
1575         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1576                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1577                 char *ep;
1578
1579                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1580                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1581                         switch(*ep) {
1582                         case 'g':
1583                         case 'G':
1584                                 AllowMem <<= 10;
1585                         case 'm':
1586                         case 'M':
1587                                 AllowMem <<= 10;
1588                         case 'k':
1589                         case 'K':
1590                                 AllowMem <<= 10;
1591                                 break;
1592                         default:
1593                                 AllowMem = sanity = 0;
1594                         }
1595                         if (AllowMem < sanity)
1596                                 AllowMem = 0;
1597                 }
1598                 if (AllowMem == 0)
1599                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1600                 else
1601                         Maxmem = atop(AllowMem);
1602         }
1603
1604         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1605             (boothowto & RB_VERBOSE))
1606                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1607
1608         /*
1609          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1610          * extend the last memory segment to the new limit.
1611          */
1612         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1613                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1614
1615         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1616         pmap_bootstrap(first, 0);
1617
1618         /*
1619          * Size up each available chunk of physical memory.
1620          */
1621         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1622         pa_indx = 0;
1623         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1624         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1625         pte = CMAP1;
1626
1627         /*
1628          * Get dcons buffer address
1629          */
1630         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1631             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1632                 dcons_addr = 0;
1633
1634         /*
1635          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1636          * round up the start address and round down the end address.
1637          */
1638         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1639                 vm_offset_t end;
1640
1641                 end = ptoa(Maxmem);
1642                 if (physmap[i + 1] < end)
1643                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1644                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1645                         int tmp, page_bad;
1646 #if 0
1647                         int *ptr = 0;
1648 #else
1649                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1650 #endif
1651
1652                         /*
1653                          * block out kernel memory as not available.
1654                          */
1655                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1656                                 continue;
1657
1658                         /*
1659                          * block out dcons buffer
1660                          */
1661                         if (dcons_addr > 0
1662                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1663                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1664                                 continue;
1665
1666                         page_bad = FALSE;
1667
1668                         /*
1669                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1670                          */
1671                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1672                         cpu_invltlb();
1673
1674                         tmp = *(int *)ptr;
1675                         /*
1676                          * Test for alternating 1's and 0's
1677                          */
1678                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1679                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1680                                 page_bad = TRUE;
1681                         }
1682                         /*
1683                          * Test for alternating 0's and 1's
1684                          */
1685                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1686                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1687                         page_bad = TRUE;
1688                         }
1689                         /*
1690                          * Test for all 1's
1691                          */
1692                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1693                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1694                                 page_bad = TRUE;
1695                         }
1696                         /*
1697                          * Test for all 0's
1698                          */
1699                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1700                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1701                                 page_bad = TRUE;
1702                         }
1703                         /*
1704                          * Restore original value.
1705                          */
1706                         *(int *)ptr = tmp;
1707
1708                         /*
1709                          * Adjust array of valid/good pages.
1710                          */
1711                         if (page_bad == TRUE) {
1712                                 continue;
1713                         }
1714                         /*
1715                          * If this good page is a continuation of the
1716                          * previous set of good pages, then just increase
1717                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1718                          * Note that "end" points one higher than end,
1719                          * making the range >= start and < end.
1720                          * If we're also doing a speculative memory
1721                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1722                          * so that we keep going. The first bad page
1723                          * will terminate the loop.
1724                          */
1725                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1726                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1727                         } else {
1728                                 pa_indx++;
1729                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1730                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1731                                         pa_indx--;
1732                                         break;
1733                                 }
1734                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1735                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1736                         }
1737                         physmem++;
1738                 }
1739         }
1740         *pte = 0;
1741         cpu_invltlb();
1742
1743         /*
1744          * XXX
1745          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1746          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1747          * calculation, etc.).
1748          */
1749         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1750             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1751                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1752                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1753                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1754         }
1755
1756         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1757
1758         /* Trim off space for the message buffer. */
1759         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1760
1761         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1762 }
1763
1764 /*
1765  * IDT VECTORS:
1766  *      0       Divide by zero
1767  *      1       Debug
1768  *      2       NMI
1769  *      3       BreakPoint
1770  *      4       OverFlow
1771  *      5       Bound-Range
1772  *      6       Invalid OpCode
1773  *      7       Device Not Available (x87)
1774  *      8       Double-Fault
1775  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1776  *      10      Invalid-TSS
1777  *      11      Segment not present
1778  *      12      Stack
1779  *      13      General Protection
1780  *      14      Page Fault
1781  *      15      Reserved
1782  *      16      x87 FP Exception pending
1783  *      17      Alignment Check
1784  *      18      Machine Check
1785  *      19      SIMD floating point
1786  *      20-31   reserved
1787  *      32-255  INTn/external sources
1788  */
1789 void
1790 init386(int first)
1791 {
1792         struct gate_descriptor *gdp;
1793         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1794         struct mdglobaldata *gd;
1795
1796         /*
1797          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1798          */
1799         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1800         bzero(gd, sizeof(*gd));
1801
1802         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1803
1804         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1805
1806         metadata_missing = 0;
1807         if (bootinfo.bi_modulep) {
1808                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1809                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1810         } else {
1811                 metadata_missing = 1;
1812         }
1813         if (bootinfo.bi_envp)
1814                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1815
1816         /*
1817          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1818          * at 0.
1819          */
1820         ncpus = 1;
1821         ncpus2 = 1;
1822         /* Init basic tunables, hz etc */
1823         init_param1();
1824
1825         /*
1826          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1827          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1828          * the address space
1829          */
1830         /*
1831          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1832          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1833          */
1834         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1835         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1836
1837         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1838                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1839         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1840         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1841                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1842
1843         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1844
1845         /*
1846          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1847          * early in the boot sequence because the system assumes
1848          * that 'curthread' is never NULL.
1849          */
1850
1851         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1852 #ifdef BDE_DEBUGGER
1853                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1854                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1855                         continue;
1856 #endif
1857                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1858         }
1859
1860         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1861         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1862         lgdt(&r_gdt);
1863
1864         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1865         cpu_gdinit(gd, 0);
1866         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1867         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1868         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1869         LIST_INIT(&proc0.p_lwps);
1870         LIST_INSERT_HEAD(&proc0.p_lwps, &proc0.p_lwp, lwp_list);
1871         proc0.p_lwp.lwp_thread = &thread0;
1872         proc0.p_lwp.lwp_proc = &proc0;
1873         proc0.p_usched = &usched_bsd4;
1874         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1875         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1876         thread0.td_proc = &proc0;
1877         thread0.td_lwp = &proc0.p_lwp;
1878         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1879         safepri = TDPRI_MAX;
1880
1881         /* make ldt memory segments */
1882         /*
1883          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1884          * should be spelled ...MAX_USER...
1885          */
1886         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1887         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1888         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1889                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1890
1891         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1892         lldt(_default_ldt);
1893         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1894         /* spinlocks and the BGL */
1895         init_locks();
1896
1897         /* exceptions */
1898         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1899 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1900                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1901 #else
1902                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1903 #endif
1904         }
1905         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1906         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1907         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1908         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1909         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1910         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1911         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1912         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1913         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1914         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1915         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1916         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1917         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1924         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1925         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1926                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1927         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1928                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1929         setidt(0x82, &IDTVEC(int0x82_syscall),
1930                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1931
1932         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1933         r_idt.rd_base = (int) idt;
1934         lidt(&r_idt);
1935
1936         /*
1937          * Initialize the console before we print anything out.
1938          */
1939         cninit();
1940
1941         if (metadata_missing)
1942                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1943
1944 #if     NISA >0
1945         isa_defaultirq();
1946 #endif
1947         rand_initialize();
1948
1949 #ifdef DDB
1950         kdb_init();
1951         if (boothowto & RB_KDB)
1952                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1953 #endif
1954
1955         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1956         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1957         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1958         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1959
1960         /*
1961          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1962          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1963          */
1964         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1965         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1966         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1967         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1968         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1969         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1970         ltr(gsel_tss);
1971
1972         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1973             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1974         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1975             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1976         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1977         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1978         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1979         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1980             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1981         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1982         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1983         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1984
1985         vm86_initialize();
1986         getmemsize(first);
1987         init_param2(physmem);
1988
1989         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1990
1991         /* Map the message buffer. */
1992         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1993                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1994
1995         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1996
1997         /* make a call gate to reenter kernel with */
1998         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1999
2000         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2001         gdp->gd_looffset = x++;
2002         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2003         gdp->gd_stkcpy = 1;
2004         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2005         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2006         gdp->gd_p = 1;
2007         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2008
2009         /* XXX does this work? */
2010         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2011         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2012
2013         /* transfer to user mode */
2014
2015         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2016         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2017
2018         /* setup proc 0's pcb */
2019         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2020         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2021         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2022         proc0.p_lwp.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2023 }
2024
2025 /*
2026  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2027  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2028  * data space were allocated in locore.
2029  *
2030  * Note: the idlethread's cpl is 0
2031  *
2032  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2033  */
2034 void
2035 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2036 {
2037         if (cpu)
2038                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2039
2040         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2041                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2042                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 0, &gd->mi);
2043         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2044         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2045         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2046         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2047 }
2048
2049 int
2050 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2051 {
2052         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2053             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2054                 return (TRUE);
2055         }
2056         return (FALSE);
2057 }
2058
2059 struct globaldata *
2060 globaldata_find(int cpu)
2061 {
2062         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2063         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2064 }
2065
2066 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2067 static void f00f_hack(void *unused);
2068 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2069
2070 static void
2071 f00f_hack(void *unused)
2072 {
2073         struct gate_descriptor *new_idt;
2074         vm_offset_t tmp;
2075
2076         if (!has_f00f_bug)
2077                 return;
2078
2079         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2080
2081         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2082
2083         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2084         if (tmp == 0)
2085                 panic("kmem_alloc returned 0");
2086         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2087                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2088         /* Put the first seven entries in the lower page */
2089         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2090         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2091         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2092         lidt(&r_idt);
2093         idt = new_idt;
2094         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2095                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2096                 panic("vm_map_protect failed");
2097         return;
2098 }
2099 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2100
2101 int
2102 ptrace_set_pc(p, addr)
2103         struct proc *p;
2104         unsigned long addr;
2105 {
2106         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2107         return (0);
2108 }
2109
2110 int
2111 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2112 {
2113         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2114         return (0);
2115 }
2116
2117 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2118         struct proc *p;
2119         vm_offset_t addr;
2120         size_t len;
2121 {
2122         vm_offset_t gap;
2123
2124         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2125                 return EPERM;
2126         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2127                 return 0;
2128
2129         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2130
2131         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2132                 return EPERM;
2133         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2134             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2135                 return 0;
2136         return EPERM;
2137 }
2138
2139 int ptrace_write_u(p, off, data)
2140         struct proc *p;
2141         vm_offset_t off;
2142         long data;
2143 {
2144         struct trapframe frame_copy;
2145         vm_offset_t min;
2146         struct trapframe *tp;
2147
2148         /*
2149          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2150          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2151          */
2152         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2153         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2154                 tp = p->p_md.md_regs;
2155                 frame_copy = *tp;
2156                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2157                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2158                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2159                         return (EINVAL);
2160                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2161                 return (0);
2162         }
2163
2164         /*
2165          * The PCB is at the end of the user area YYY
2166          */
2167         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2168         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2169         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2170                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2171                 return (0);
2172         }
2173         return (EFAULT);
2174 }
2175
2176 int
2177 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2178 {
2179         struct pcb *pcb;
2180         struct trapframe *tp;
2181
2182         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2183         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2184         regs->r_es = tp->tf_es;
2185         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2186         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2187         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2188         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2189         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2190         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2191         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2192         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2193         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2194         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2195         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2196         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2197         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2198         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2199         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2200         return (0);
2201 }
2202
2203 int
2204 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2205 {
2206         struct pcb *pcb;
2207         struct trapframe *tp;
2208
2209         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2210         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2211             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2212                 return (EINVAL);
2213         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2214         tp->tf_es = regs->r_es;
2215         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2216         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2217         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2218         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2219         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2220         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2221         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2222         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2223         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2224         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2225         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2226         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2227         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2228         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2229         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2230         return (0);
2231 }
2232
2233 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2234 static void
2235 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2236         struct savexmm *sv_xmm;
2237         struct save87 *sv_87;
2238 {
2239         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2240         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2241         int i;
2242
2243         /* FPU control/status */
2244         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2245         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2246         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2247         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2248         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2249         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2250         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2251         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2252
2253         /* FPU registers */
2254         for (i = 0; i < 8; ++i)
2255                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2256
2257         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2258 }
2259
2260 static void
2261 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2262         struct save87 *sv_87;
2263         struct savexmm *sv_xmm;
2264 {
2265         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2266         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2267         int i;
2268
2269         /* FPU control/status */
2270         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2271         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2272         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2273         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2274         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2275         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2276         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2277         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2278
2279         /* FPU registers */
2280         for (i = 0; i < 8; ++i)
2281                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2282
2283         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2284 }
2285 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2286
2287 int
2288 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2289 {
2290 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2291         if (cpu_fxsr) {
2292                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2293                                 (struct save87 *)fpregs);
2294                 return (0);
2295         }
2296 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2297         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2298         return (0);
2299 }
2300
2301 int
2302 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2303 {
2304 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2305         if (cpu_fxsr) {
2306                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2307                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2308                 return (0);
2309         }
2310 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2311         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2312         return (0);
2313 }
2314
2315 int
2316 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2317 {
2318         if (lp == NULL) {
2319                 dbregs->dr0 = rdr0();
2320                 dbregs->dr1 = rdr1();
2321                 dbregs->dr2 = rdr2();
2322                 dbregs->dr3 = rdr3();
2323                 dbregs->dr4 = rdr4();
2324                 dbregs->dr5 = rdr5();
2325                 dbregs->dr6 = rdr6();
2326                 dbregs->dr7 = rdr7();
2327         } else {
2328                 struct pcb *pcb;
2329
2330                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2331                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2332                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2333                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2334                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2335                 dbregs->dr4 = 0;
2336                 dbregs->dr5 = 0;
2337                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2338                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2339         }
2340         return (0);
2341 }
2342
2343 int
2344 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2345 {
2346         if (lp == NULL) {
2347                 load_dr0(dbregs->dr0);
2348                 load_dr1(dbregs->dr1);
2349                 load_dr2(dbregs->dr2);
2350                 load_dr3(dbregs->dr3);
2351                 load_dr4(dbregs->dr4);
2352                 load_dr5(dbregs->dr5);
2353                 load_dr6(dbregs->dr6);
2354                 load_dr7(dbregs->dr7);
2355         } else {
2356                 struct pcb *pcb;
2357                 struct ucred *ucred;
2358                 int i;
2359                 uint32_t mask1, mask2;
2360
2361                 /*
2362                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2363                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2364                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2365                  * TRCTRAP.
2366                  */
2367                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2368                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2369                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2370                                 return (EINVAL);
2371
2372                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2373                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2374
2375                 /*
2376                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2377                  * process's address space.  If a process could do this, it
2378                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2379                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2380                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2381                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2382                  * uid 0.
2383                  *
2384                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2385                  * address space is written into from within the kernel
2386                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2387                  * from within kernel mode?
2388                  */
2389
2390                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2391                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2392                                 /* dr0 is enabled */
2393                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2394                                         return (EINVAL);
2395                         }
2396
2397                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2398                                 /* dr1 is enabled */
2399                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2400                                         return (EINVAL);
2401                         }
2402
2403                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2404                                 /* dr2 is enabled */
2405                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2406                                         return (EINVAL);
2407                         }
2408
2409                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2410                                 /* dr3 is enabled */
2411                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2412                                         return (EINVAL);
2413                         }
2414                 }
2415
2416                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2417                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2418                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2419                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2420                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2421                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2422
2423                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2424         }
2425
2426         return (0);
2427 }
2428
2429 /*
2430  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2431  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2432  */
2433 int
2434 user_dbreg_trap(void)
2435 {
2436         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2437         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2438         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2439         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2440         int i;
2441
2442         dr7 = rdr7();
2443         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2444                 /*
2445                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2446                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2447                  * hardware debug registers
2448                  */
2449                 return 0;
2450         }
2451
2452         nbp = 0;
2453         dr6 = rdr6();
2454         bp = dr6 & 0x0000000f;
2455
2456         if (!bp) {
2457                 /*
2458                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2459                  * trap was not caused by any of the debug registers
2460                  */
2461                 return 0;
2462         }
2463
2464         /*
2465          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2466          * which ones and if any of them are user space addresses
2467          */
2468
2469         if (bp & 0x01) {
2470                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2471         }
2472         if (bp & 0x02) {
2473                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2474         }
2475         if (bp & 0x04) {
2476                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2477         }
2478         if (bp & 0x08) {
2479                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2480         }
2481
2482         for (i=0; i<nbp; i++) {
2483                 if (addr[i] <
2484                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2485                         /*
2486                          * addr[i] is in user space
2487                          */
2488                         return nbp;
2489                 }
2490         }
2491
2492         /*
2493          * None of the breakpoints are in user space.
2494          */
2495         return 0;
2496 }
2497
2498
2499 #ifndef DDB
2500 void
2501 Debugger(const char *msg)
2502 {
2503         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2504 }
2505 #endif /* no DDB */
2506
2507 #include <arch/apic/apicvar.h>
2508
2509 /*
2510  * Provide stub functions so that the MADT APIC enumerator in the acpi
2511  * kernel module will link against a kernel without 'option APIC_IO'.
2512  *
2513  * XXX - This is a gross hack.
2514  */
2515 void
2516 apic_register_enumerator(struct apic_enumerator *enumerator)
2517 {
2518 }
2519
2520 void *
2521 ioapic_create(uintptr_t addr, int32_t id, int intbase)
2522 {
2523         return (NULL);
2524 }
2525
2526 int
2527 ioapic_disable_pin(void *cookie, u_int pin)
2528 {
2529         return (ENXIO);
2530 }
2531
2532 void
2533 ioapic_enable_mixed_mode(void)
2534 {
2535 }
2536
2537 int
2538 ioapic_get_vector(void *cookie, u_int pin)
2539 {
2540         return (-1);
2541 }
2542
2543 void
2544 ioapic_register(void *cookie)
2545 {
2546 }
2547
2548 int
2549 ioapic_remap_vector(void *cookie, u_int pin, int vector)
2550 {
2551         return (ENXIO);
2552 }
2553
2554 int
2555 ioapic_set_extint(void *cookie, u_int pin)
2556 {
2557         return (ENXIO);
2558 }
2559
2560 int
2561 ioapic_set_nmi(void *cookie, u_int pin)
2562 {
2563         return (ENXIO);
2564 }
2565
2566 int
2567 ioapic_set_polarity(void *cookie, u_int pin, char activehi)
2568 {
2569         return (ENXIO);
2570 }
2571
2572 int
2573 ioapic_set_triggermode(void *cookie, u_int pin, char edgetrigger)
2574 {
2575         return (ENXIO);
2576 }
2577
2578 void
2579 lapic_create(u_int apic_id, int boot_cpu)
2580 {
2581 }
2582
2583 void
2584 lapic_init(uintptr_t addr)
2585 {
2586 }
2587
2588 int
2589 lapic_set_lvt_mode(u_int apic_id, u_int lvt, u_int32_t mode)
2590 {
2591         return (ENXIO);
2592 }
2593
2594 int
2595 lapic_set_lvt_polarity(u_int apic_id, u_int lvt, u_char activehi)
2596 {
2597         return (ENXIO);
2598 }
2599
2600 int
2601 lapic_set_lvt_triggermode(u_int apic_id, u_int lvt, u_char edgetrigger)
2602 {
2603         return (ENXIO);
2604 }
2605
2606 #include <sys/disklabel.h>
2607
2608 /*
2609  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2610  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2611  * if needed, and signal errors or early completion.
2612  */
2613 int
2614 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2615 {
2616         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2617         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2618         int maxsz = p->p_size,
2619                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2620
2621         /* overwriting disk label ? */
2622         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2623         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2624 #if LABELSECTOR != 0
2625             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2626 #endif
2627             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2628                 bp->b_error = EROFS;
2629                 goto bad;
2630         }
2631
2632 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2633         /* overwriting master boot record? */
2634         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2635             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2636                 bp->b_error = EROFS;
2637                 goto bad;
2638         }
2639 #endif
2640
2641         /* beyond partition? */
2642         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2643                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2644                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2645                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2646                         return(0);
2647                 }
2648                 /* or truncate if part of it fits */
2649                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2650                 if (sz <= 0) {
2651                         bp->b_error = EINVAL;
2652                         goto bad;
2653                 }
2654                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2655         }
2656
2657         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2658         return(1);
2659
2660 bad:
2661         bp->b_flags |= B_ERROR;
2662         return(-1);
2663 }
2664
2665 #ifdef DDB
2666
2667 /*
2668  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2669  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2670  * called inside DDB.
2671  *
2672  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2673  */
2674
2675 #undef inb
2676 #undef outb
2677
2678 /* silence compiler warnings */
2679 u_char inb(u_int);
2680 void outb(u_int, u_char);
2681
2682 u_char
2683 inb(u_int port)
2684 {
2685         u_char  data;
2686         /*
2687          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2688          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2689          * if we tell it to load (u_short) port.
2690          */
2691         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2692         return (data);
2693 }
2694
2695 void
2696 outb(u_int port, u_char data)
2697 {
2698         u_char  al;
2699         /*
2700          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2701          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2702          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2703          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2704          */
2705         al = data;
2706         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2707 }
2708
2709 #endif /* DDB */
2710
2711
2712
2713 #include "opt_cpu.h"
2714
2715
2716 /*
2717  * initialize all the SMP locks
2718  */
2719
2720 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2721 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2722
2723 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2724 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2725
2726 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2727 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2728
2729 /* critical region around INTR() routines */
2730 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2731
2732 /* lock region used by kernel profiling */
2733 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2734
2735 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2736 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2737
2738 /* locks kernel printfs */
2739 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2740
2741 /* lock regions around the clock hardware */
2742 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2743
2744 /* lock around the MP rendezvous */
2745 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2746
2747 static void
2748 init_locks(void)
2749 {
2750         /*
2751          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2752          */
2753         /*
2754          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2755          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2756          */
2757 #ifdef SMP
2758         cpu_get_initial_mplock();
2759 #endif
2760         /* DEPRECATED */
2761         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2762         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2763         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2764         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2765         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2766         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2767         spin_lock_init(&com_spinlock);
2768         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2769         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2770
2771         /* our token pool needs to work early */
2772         lwkt_token_pool_init();
2773 }
2774