sys/pc98/pc98/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  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 #include "opt_apic.h"
  44 #include "opt_atalk.h"
  45 #include "opt_atpic.h"
  46 #include "opt_compat.h"
  47 #include "opt_cpu.h"
  48 #include "opt_ddb.h"
  49 #include "opt_inet.h"
  50 #include "opt_ipx.h"
  51 #include "opt_isa.h"
  52 #include "opt_kstack_pages.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_mp_watchdog.h"
  55 #include "opt_npx.h"
  56 #include "opt_perfmon.h"
  57 #include "opt_kdtrace.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/systm.h>
  62 #include <sys/bio.h>
  63 #include <sys/buf.h>
  64 #include <sys/bus.h>
  65 #include <sys/callout.h>
  66 #include <sys/cons.h>
  67 #include <sys/cpu.h>
  68 #include <sys/eventhandler.h>
  69 #include <sys/exec.h>
  70 #include <sys/imgact.h>
  71 #include <sys/kdb.h>
  72 #include <sys/kernel.h>
  73 #include <sys/ktr.h>
  74 #include <sys/linker.h>
  75 #include <sys/lock.h>
  76 #include <sys/malloc.h>
  77 #include <sys/memrange.h>
  78 #include <sys/msgbuf.h>
  79 #include <sys/mutex.h>
  80 #include <sys/pcpu.h>
  81 #include <sys/ptrace.h>
  82 #include <sys/reboot.h>
  83 #include <sys/sched.h>
  84 #include <sys/signalvar.h>
  85 #ifdef SMP
  86 #include <sys/smp.h>
  87 #endif
  88 #include <sys/syscallsubr.h>
  89 #include <sys/sysctl.h>
  90 #include <sys/sysent.h>
  91 #include <sys/sysproto.h>
  92 #include <sys/ucontext.h>
  93 #include <sys/vmmeter.h>
  94
  95 #include <vm/vm.h>
  96 #include <vm/vm_extern.h>
  97 #include <vm/vm_kern.h>
  98 #include <vm/vm_page.h>
  99 #include <vm/vm_map.h>
 100 #include <vm/vm_object.h>
 101 #include <vm/vm_pager.h>
 102 #include <vm/vm_param.h>
 103
 104 #ifdef DDB
 105 #ifndef KDB
 106 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 107 #endif
 108 #include <ddb/ddb.h>
 109 #include <ddb/db_sym.h>
 110 #endif
 111
 112 #include <pc98/pc98/pc98_machdep.h>
 113
 114 #include <net/netisr.h>
 115
 116 #include <machine/bootinfo.h>
 117 #include <machine/clock.h>
 118 #include <machine/cpu.h>
 119 #include <machine/cputypes.h>
 120 #include <machine/intr_machdep.h>
 121 #include <x86/mca.h>
 122 #include <machine/md_var.h>
 123 #include <machine/mp_watchdog.h>
 124 #include <machine/pc/bios.h>
 125 #include <machine/pcb.h>
 126 #include <machine/pcb_ext.h>
 127 #include <machine/proc.h>
 128 #include <machine/reg.h>
 129 #include <machine/sigframe.h>
 130 #include <machine/specialreg.h>
 131 #include <machine/vm86.h>
 132 #ifdef PERFMON
 133 #include <machine/perfmon.h>
 134 #endif
 135 #ifdef SMP
 136 #include <machine/smp.h>
 137 #endif
 138
 139 #ifdef DEV_APIC
 140 #include <machine/apicvar.h>
 141 #endif
 142
 143 #ifdef DEV_ISA
 144 #include <x86/isa/icu.h>
 145 #endif
 146
 147 /* Sanity check for __curthread() */
 148 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 149
 150 extern void init386(int first);
 151 extern void dblfault_handler(void);
 152
 153 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 154 extern void finishidentcpu(void);
 155 extern void panicifcpuunsupported(void);
 156
 157 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 158 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 159
 160 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
 161 #define CPU_ENABLE_SSE
 162 #endif
 163
 164 static void cpu_startup(void *);
 165 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 166 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp);
 167 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp);
 168 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 169 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 170 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 171 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 172 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 173
 174 int     need_pre_dma_flush;     /* If 1, use wbinvd befor DMA transfer. */
 175 int     need_post_dma_flush;    /* If 1, use invd after DMA transfer. */
 176
 177 #ifdef DDB
 178 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 179 #endif
 180
 181 int     _udatasel, _ucodesel;
 182 u_int   basemem;
 183
 184 static int      ispc98 = 1;
 185 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 186
 187 int cold = 1;
 188
 189 #ifdef COMPAT_43
 190 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 191 #endif
 192 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 193 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 194 #endif
 195
 196 long Maxmem = 0;
 197 long realmem = 0;
 198
 199 /*
 200  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 201  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 202  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 203  * PHYSSEG entries.
 204  */
 205 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 206
 207 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 208 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 209
 210 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 211 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 212 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 213
 214 struct kva_md_info kmi;
 215
 216 static struct trapframe proc0_tf;
 217 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 218
 219 struct mtx icu_lock;
 220
 221 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 222
 223 static void
 224 cpu_startup(dummy)
 225         void *dummy;
 226 {
 227         uintmax_t memsize;
 228
 229         /*
 230          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 231          */
 232         startrtclock();
 233         printcpuinfo();
 234         panicifcpuunsupported();
 235 #ifdef PERFMON
 236         perfmon_init();
 237 #endif
 238         realmem = Maxmem;
 239
 240         /*
 241          * Display physical memory.
 242          */
 243         memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 244         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 245
 246         /*
 247          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 248          */
 249         if (bootverbose) {
 250                 int indx;
 251
 252                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 253                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 254                         vm_paddr_t size;
 255
 256                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 257                         printf(
 258                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 259                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 260                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 261                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 262                 }
 263         }
 264
 265         vm_ksubmap_init(&kmi);
 266
 267         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 268             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
 269             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
 270
 271         /*
 272          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 273          */
 274         bufinit();
 275         vm_pager_bufferinit();
 276         cpu_setregs();
 277
 278         /*
 279          * Add BSP as an interrupt target.
 280          */
 281         intr_add_cpu(0);
 282 }
 283
 284 /*
 285  * Send an interrupt to process.
 286  *
 287  * Stack is set up to allow sigcode stored
 288  * at top to call routine, followed by kcall
 289  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 290  * resets the signal mask, the stack, and the
 291  * frame pointer, it returns to the user
 292  * specified pc, psl.
 293  */
 294 #ifdef COMPAT_43
 295 static void
 296 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 297 {
 298         struct osigframe sf, *fp;
 299         struct proc *p;
 300         struct thread *td;
 301         struct sigacts *psp;
 302         struct trapframe *regs;
 303         int sig;
 304         int oonstack;
 305
 306         td = curthread;
 307         p = td->td_proc;
 308         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 309         sig = ksi->ksi_signo;
 310         psp = p->p_sigacts;
 311         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 312         regs = td->td_frame;
 313         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 314
 315         /* Allocate space for the signal handler context. */
 316         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 317             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 318                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 319                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 320 #if defined(COMPAT_43)
 321                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 322 #endif
 323         } else
 324                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 325
 326         /* Translate the signal if appropriate. */
 327         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 328                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 329
 330         /* Build the argument list for the signal handler. */
 331         sf.sf_signum = sig;
 332         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 333         bzero(&sf.sf_siginfo, sizeof(sf.sf_siginfo));
 334         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 335                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 336                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 337                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 338                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 339                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 340                 sf.sf_addr = 0;
 341         } else {
 342                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 343                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 344                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 345                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 346         }
 347         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 348         PROC_UNLOCK(p);
 349
 350         /* Save most if not all of trap frame. */
 351         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 352         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 353         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 354         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 355         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 356         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 357         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 358         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 359         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 360         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 361         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 362         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 363         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 364
 365         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 366         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 367         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 368         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 369         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 370         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 371         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 372         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 373         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 374
 375         /*
 376          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 377          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 378          * eflags.
 379          */
 380         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 381                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 382                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 383                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 384
 385                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 386                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 387                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 388                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 389
 390                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 391                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 392                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 393                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 394
 395                 /* See sendsig() for comments. */
 396                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 397         }
 398
 399         /*
 400          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 401          */
 402         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 403 #ifdef DEBUG
 404                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 405 #endif
 406                 PROC_LOCK(p);
 407                 sigexit(td, SIGILL);
 408         }
 409
 410         regs->tf_esp = (int)fp;
 411         if (p->p_sysent->sv_sigcode_base != 0) {
 412                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 413                     szosigcode;
 414         } else {
 415                 /* a.out sysentvec does not use shared page */
 416                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szosigcode;
 417         }
 418         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 419         regs->tf_cs = _ucodesel;
 420         regs->tf_ds = _udatasel;
 421         regs->tf_es = _udatasel;
 422         regs->tf_fs = _udatasel;
 423         load_gs(_udatasel);
 424         regs->tf_ss = _udatasel;
 425         PROC_LOCK(p);
 426         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 427 }
 428 #endif /* COMPAT_43 */
 429
 430 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 431 static void
 432 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 433 {
 434         struct sigframe4 sf, *sfp;
 435         struct proc *p;
 436         struct thread *td;
 437         struct sigacts *psp;
 438         struct trapframe *regs;
 439         int sig;
 440         int oonstack;
 441
 442         td = curthread;
 443         p = td->td_proc;
 444         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 445         sig = ksi->ksi_signo;
 446         psp = p->p_sigacts;
 447         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 448         regs = td->td_frame;
 449         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 450
 451         /* Save user context. */
 452         bzero(&sf, sizeof(sf));
 453         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 454         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 455         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 456             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 457         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 458         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 459         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 460         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 461             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 462         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__,
 463             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__));
 464         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 465
 466         /* Allocate space for the signal handler context. */
 467         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 468             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 469                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 470                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 471 #if defined(COMPAT_43)
 472                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 473 #endif
 474         } else
 475                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 476
 477         /* Translate the signal if appropriate. */
 478         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 479                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 480
 481         /* Build the argument list for the signal handler. */
 482         sf.sf_signum = sig;
 483         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 484         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 485         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 486                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 487                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 488                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 489
 490                 /* Fill in POSIX parts */
 491                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 492                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 493                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 494         } else {
 495                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 496                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 497                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 498                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 499         }
 500         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 501         PROC_UNLOCK(p);
 502
 503         /*
 504          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 505          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 506          * eflags.
 507          */
 508         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 509                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 510                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 511
 512                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 513                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 514                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 515                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 516
 517                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 518                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 519                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 520                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 521
 522                 /*
 523                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 524                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 525                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 526                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 527                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 528                  */
 529                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 530         }
 531
 532         /*
 533          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 534          */
 535         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 536 #ifdef DEBUG
 537                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 538 #endif
 539                 PROC_LOCK(p);
 540                 sigexit(td, SIGILL);
 541         }
 542
 543         regs->tf_esp = (int)sfp;
 544         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 545             szfreebsd4_sigcode;
 546         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 547         regs->tf_cs = _ucodesel;
 548         regs->tf_ds = _udatasel;
 549         regs->tf_es = _udatasel;
 550         regs->tf_fs = _udatasel;
 551         regs->tf_ss = _udatasel;
 552         PROC_LOCK(p);
 553         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 554 }
 555 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 556
 557 void
 558 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 559 {
 560         struct sigframe sf, *sfp;
 561         struct proc *p;
 562         struct thread *td;
 563         struct sigacts *psp;
 564         char *sp;
 565         struct trapframe *regs;
 566         struct segment_descriptor *sdp;
 567         int sig;
 568         int oonstack;
 569
 570         td = curthread;
 571         p = td->td_proc;
 572         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 573         sig = ksi->ksi_signo;
 574         psp = p->p_sigacts;
 575         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 576 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 577         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 578                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 579                 return;
 580         }
 581 #endif
 582 #ifdef COMPAT_43
 583         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 584                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 585                 return;
 586         }
 587 #endif
 588         regs = td->td_frame;
 589         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 590
 591         /* Save user context. */
 592         bzero(&sf, sizeof(sf));
 593         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 594         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 595         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 596             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 597         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 598         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 599         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 600         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 601         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
 602         fpstate_drop(td);
 603         /*
 604          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 605          */
 606         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 607         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 608             sdp->sd_lobase;
 609         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 610         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 611             sdp->sd_lobase;
 612         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_flags = 0;
 613         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2,
 614             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2));
 615         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 616
 617         /* Allocate space for the signal handler context. */
 618         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 619             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 620                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
 621                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
 622 #if defined(COMPAT_43)
 623                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 624 #endif
 625         } else
 626                 sp = (char *)regs->tf_esp - sizeof(struct sigframe);
 627         /* Align to 16 bytes. */
 628         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 629
 630         /* Translate the signal if appropriate. */
 631         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 632                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 633
 634         /* Build the argument list for the signal handler. */
 635         sf.sf_signum = sig;
 636         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 637         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 638         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 639                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 640                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 641                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 642
 643                 /* Fill in POSIX parts */
 644                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 645                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 646         } else {
 647                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 648                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 649                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 650                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 651         }
 652         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 653         PROC_UNLOCK(p);
 654
 655         /*
 656          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 657          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 658          * eflags.
 659          */
 660         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 661                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 662                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 663
 664                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 665                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 666                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 667                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 668
 669                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 670                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 671                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 672                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 673
 674                 /*
 675                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 676                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 677                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 678                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 679                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 680                  */
 681                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 682         }
 683
 684         /*
 685          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 686          */
 687         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 688 #ifdef DEBUG
 689                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 690 #endif
 691                 PROC_LOCK(p);
 692                 sigexit(td, SIGILL);
 693         }
 694
 695         regs->tf_esp = (int)sfp;
 696         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 697         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 698         regs->tf_cs = _ucodesel;
 699         regs->tf_ds = _udatasel;
 700         regs->tf_es = _udatasel;
 701         regs->tf_fs = _udatasel;
 702         regs->tf_ss = _udatasel;
 703         PROC_LOCK(p);
 704         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 705 }
 706
 707 /*
 708  * System call to cleanup state after a signal
 709  * has been taken.  Reset signal mask and
 710  * stack state from context left by sendsig (above).
 711  * Return to previous pc and psl as specified by
 712  * context left by sendsig. Check carefully to
 713  * make sure that the user has not modified the
 714  * state to gain improper privileges.
 715  *
 716  * MPSAFE
 717  */
 718 #ifdef COMPAT_43
 719 int
 720 osigreturn(td, uap)
 721         struct thread *td;
 722         struct osigreturn_args /* {
 723                 struct osigcontext *sigcntxp;
 724         } */ *uap;
 725 {
 726         struct osigcontext sc;
 727         struct trapframe *regs;
 728         struct osigcontext *scp;
 729         int eflags, error;
 730         ksiginfo_t ksi;
 731
 732         regs = td->td_frame;
 733         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 734         if (error != 0)
 735                 return (error);
 736         scp = &sc;
 737         eflags = scp->sc_ps;
 738         if (eflags & PSL_VM) {
 739                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 740                 struct vm86_kernel *vm86;
 741
 742                 /*
 743                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 744                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 745                  */
 746                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 747                         return (EINVAL);
 748                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 749                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 750                         return (EINVAL);
 751
 752                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 753                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 754                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 755                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 756                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 757                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 758                         trapsignal(td, &ksi);
 759                 }
 760
 761                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 762                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 763                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 764                 } else {
 765                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 766                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 767                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 768                 }
 769                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 770                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 771                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 772                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 773                 tf->tf_ds = _udatasel;
 774                 tf->tf_es = _udatasel;
 775                 tf->tf_fs = _udatasel;
 776         } else {
 777                 /*
 778                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 779                  */
 780                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 781                         return (EINVAL);
 782                 }
 783
 784                 /*
 785                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 786                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 787                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 788                  */
 789                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 790                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 791                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 792                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 793                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 794                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 795                         trapsignal(td, &ksi);
 796                         return (EINVAL);
 797                 }
 798                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 799                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 800                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 801         }
 802
 803         /* Restore remaining registers. */
 804         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 805         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 806         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 807         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 808         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 809         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 810         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 811         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 812         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 813         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 814         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 815         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 816         regs->tf_eflags = eflags;
 817
 818 #if defined(COMPAT_43)
 819         if (scp->sc_onstack & 1)
 820                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 821         else
 822                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 823 #endif
 824         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 825             SIGPROCMASK_OLD);
 826         return (EJUSTRETURN);
 827 }
 828 #endif /* COMPAT_43 */
 829
 830 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 831 /*
 832  * MPSAFE
 833  */
 834 int
 835 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 836         struct thread *td;
 837         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 838                 const ucontext4 *sigcntxp;
 839         } */ *uap;
 840 {
 841         struct ucontext4 uc;
 842         struct trapframe *regs;
 843         struct ucontext4 *ucp;
 844         int cs, eflags, error;
 845         ksiginfo_t ksi;
 846
 847         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 848         if (error != 0)
 849                 return (error);
 850         ucp = &uc;
 851         regs = td->td_frame;
 852         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 853         if (eflags & PSL_VM) {
 854                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 855                 struct vm86_kernel *vm86;
 856
 857                 /*
 858                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 859                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 860                  */
 861                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 862                         return (EINVAL);
 863                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 864                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 865                         return (EINVAL);
 866
 867                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 868                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 869                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 870                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 871                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 872                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 873                         trapsignal(td, &ksi);
 874                 }
 875                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 876                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 877                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 878                 } else {
 879                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 880                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 881                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 882                 }
 883                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 884                 tf->tf_eflags = eflags;
 885                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 886                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 887                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 888                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 889                 tf->tf_ds = _udatasel;
 890                 tf->tf_es = _udatasel;
 891                 tf->tf_fs = _udatasel;
 892         } else {
 893                 /*
 894                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 895                  */
 896                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 897                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
 898                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
 899                         return (EINVAL);
 900                 }
 901
 902                 /*
 903                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 904                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 905                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 906                  */
 907                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 908                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 909                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
 910                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
 911                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 912                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 913                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 914                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 915                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 916                         trapsignal(td, &ksi);
 917                         return (EINVAL);
 918                 }
 919
 920                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 921         }
 922
 923 #if defined(COMPAT_43)
 924         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 925                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 926         else
 927                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 928 #endif
 929         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 930         return (EJUSTRETURN);
 931 }
 932 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 933
 934 /*
 935  * MPSAFE
 936  */
 937 int
 938 sys_sigreturn(td, uap)
 939         struct thread *td;
 940         struct sigreturn_args /* {
 941                 const struct __ucontext *sigcntxp;
 942         } */ *uap;
 943 {
 944         ucontext_t uc;
 945         struct trapframe *regs;
 946         ucontext_t *ucp;
 947         int cs, eflags, error, ret;
 948         ksiginfo_t ksi;
 949
 950         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 951         if (error != 0)
 952                 return (error);
 953         ucp = &uc;
 954         regs = td->td_frame;
 955         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 956         if (eflags & PSL_VM) {
 957                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 958                 struct vm86_kernel *vm86;
 959
 960                 /*
 961                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 962                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 963                  */
 964                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 965                         return (EINVAL);
 966                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 967                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 968                         return (EINVAL);
 969
 970                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 971                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 972                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 973                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 974                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 975                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 976                         trapsignal(td, &ksi);
 977                 }
 978
 979                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 980                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 981                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 982                 } else {
 983                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 984                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 985                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 986                 }
 987                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 988                 tf->tf_eflags = eflags;
 989                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 990                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 991                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 992                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 993                 tf->tf_ds = _udatasel;
 994                 tf->tf_es = _udatasel;
 995                 tf->tf_fs = _udatasel;
 996         } else {
 997                 /*
 998                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 999                  */
1000                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1001                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1002                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1003                         return (EINVAL);
1004                 }
1005
1006                 /*
1007                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1008                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1009                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1010                  */
1011                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1012                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1013                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1014                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1015                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1016                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1017                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1018                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1019                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1020                         trapsignal(td, &ksi);
1021                         return (EINVAL);
1022                 }
1023
1024                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
1025                 if (ret != 0)
1026                         return (ret);
1027                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1028         }
1029
1030 #if defined(COMPAT_43)
1031         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1032                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1033         else
1034                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1035 #endif
1036
1037         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1038         return (EJUSTRETURN);
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Machine dependent boot() routine
1043  *
1044  * I haven't seen anything to put here yet
1045  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1046  */
1047 void
1048 cpu_boot(int howto)
1049 {
1050 }
1051
1052 /*
1053  * Flush the D-cache for non-DMA I/O so that the I-cache can
1054  * be made coherent later.
1055  */
1056 void
1057 cpu_flush_dcache(void *ptr, size_t len)
1058 {
1059         /* Not applicable */
1060 }
1061
1062 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1063 int
1064 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1065 {
1066         uint64_t tsc1, tsc2;
1067         register_t reg;
1068
1069         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1070                 return (EINVAL);
1071         if ((cpu_feature & CPUID_TSC) == 0)
1072                 return (EOPNOTSUPP);
1073
1074 #ifdef SMP
1075         if (smp_cpus > 1) {
1076                 /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1077                 thread_lock(curthread);
1078                 sched_bind(curthread, cpu_id);
1079                 thread_unlock(curthread);
1080         }
1081 #endif
1082
1083         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1084         reg = intr_disable();
1085         tsc1 = rdtsc();
1086         DELAY(1000);
1087         tsc2 = rdtsc();
1088         intr_restore(reg);
1089         *rate = (tsc2 - tsc1) * 1000;
1090
1091 #ifdef SMP
1092         if (smp_cpus > 1) {
1093                 thread_lock(curthread);
1094                 sched_unbind(curthread);
1095                 thread_unlock(curthread);
1096         }
1097 #endif
1098
1099         return (0);
1100 }
1101
1102
1103 /*
1104  * Shutdown the CPU as much as possible
1105  */
1106 void
1107 cpu_halt(void)
1108 {
1109         for (;;)
1110                 __asm__ ("hlt");
1111 }
1112
1113 static int      idle_mwait = 1;         /* Use MONITOR/MWAIT for short idle. */
1114 TUNABLE_INT("machdep.idle_mwait", &idle_mwait);
1115 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, idle_mwait, CTLFLAG_RW, &idle_mwait,
1116     0, "Use MONITOR/MWAIT for short idle");
1117
1118 #define STATE_RUNNING   0x0
1119 #define STATE_MWAIT     0x1
1120 #define STATE_SLEEPING  0x2
1121
1122 static void
1123 cpu_idle_hlt(int busy)
1124 {
1125         int *state;
1126
1127         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1128         *state = STATE_SLEEPING;
1129         /*
1130          * We must absolutely guarentee that hlt is the next instruction
1131          * after sti or we introduce a timing window.
1132          */
1133         disable_intr();
1134         if (sched_runnable())
1135                 enable_intr();
1136         else
1137                 __asm __volatile("sti; hlt");
1138         *state = STATE_RUNNING;
1139 }
1140
1141 /*
1142  * MWAIT cpu power states.  Lower 4 bits are sub-states.
1143  */
1144 #define MWAIT_C0        0xf0
1145 #define MWAIT_C1        0x00
1146 #define MWAIT_C2        0x10
1147 #define MWAIT_C3        0x20
1148 #define MWAIT_C4        0x30
1149
1150 static void
1151 cpu_idle_mwait(int busy)
1152 {
1153         int *state;
1154
1155         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1156         *state = STATE_MWAIT;
1157         if (!sched_runnable()) {
1158                 cpu_monitor(state, 0, 0);
1159                 if (*state == STATE_MWAIT)
1160                         cpu_mwait(0, MWAIT_C1);
1161         }
1162         *state = STATE_RUNNING;
1163 }
1164
1165 static void
1166 cpu_idle_spin(int busy)
1167 {
1168         int *state;
1169         int i;
1170
1171         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1172         *state = STATE_RUNNING;
1173         for (i = 0; i < 1000; i++) {
1174                 if (sched_runnable())
1175                         return;
1176                 cpu_spinwait();
1177         }
1178 }
1179
1180 void (*cpu_idle_fn)(int) = cpu_idle_hlt;
1181
1182 void
1183 cpu_idle(int busy)
1184 {
1185
1186         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d",
1187             busy, curcpu);
1188 #if defined(MP_WATCHDOG)
1189         ap_watchdog(PCPU_GET(cpuid));
1190 #endif
1191         /* If we are busy - try to use fast methods. */
1192         if (busy) {
1193                 if ((cpu_feature2 & CPUID2_MON) && idle_mwait) {
1194                         cpu_idle_mwait(busy);
1195                         goto out;
1196                 }
1197         }
1198
1199         /* If we have time - switch timers into idle mode. */
1200         if (!busy) {
1201                 critical_enter();
1202                 cpu_idleclock();
1203         }
1204
1205         /* Call main idle method. */
1206         cpu_idle_fn(busy);
1207
1208         /* Switch timers mack into active mode. */
1209         if (!busy) {
1210                 cpu_activeclock();
1211                 critical_exit();
1212         }
1213 out:
1214         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d done",
1215             busy, curcpu);
1216 }
1217
1218 int
1219 cpu_idle_wakeup(int cpu)
1220 {
1221         struct pcpu *pcpu;
1222         int *state;
1223
1224         pcpu = pcpu_find(cpu);
1225         state = (int *)pcpu->pc_monitorbuf;
1226         /*
1227          * This doesn't need to be atomic since missing the race will
1228          * simply result in unnecessary IPIs.
1229          */
1230         if (*state == STATE_SLEEPING)
1231                 return (0);
1232         if (*state == STATE_MWAIT)
1233                 *state = STATE_RUNNING;
1234         return (1);
1235 }
1236
1237 /*
1238  * Ordered by speed/power consumption.
1239  */
1240 struct {
1241         void    *id_fn;
1242         char    *id_name;
1243 } idle_tbl[] = {
1244         { cpu_idle_spin, "spin" },
1245         { cpu_idle_mwait, "mwait" },
1246         { cpu_idle_hlt, "hlt" },
1247         { NULL, NULL }
1248 };
1249
1250 static int
1251 idle_sysctl_available(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1252 {
1253         char *avail, *p;
1254         int error;
1255         int i;
1256
1257         avail = malloc(256, M_TEMP, M_WAITOK);
1258         p = avail;
1259         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1260                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1261                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1262                         continue;
1263                 p += sprintf(p, "%s%s", p != avail ? ", " : "",
1264                     idle_tbl[i].id_name);
1265         }
1266         error = sysctl_handle_string(oidp, avail, 0, req);
1267         free(avail, M_TEMP);
1268         return (error);
1269 }
1270
1271 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle_available, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD,
1272     0, 0, idle_sysctl_available, "A", "list of available idle functions");
1273
1274 static int
1275 idle_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1276 {
1277         char buf[16];
1278         int error;
1279         char *p;
1280         int i;
1281
1282         p = "unknown";
1283         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1284                 if (idle_tbl[i].id_fn == cpu_idle_fn) {
1285                         p = idle_tbl[i].id_name;
1286                         break;
1287                 }
1288         }
1289         strncpy(buf, p, sizeof(buf));
1290         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1291         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1292                 return (error);
1293         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1294                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1295                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1296                         continue;
1297                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, buf))
1298                         continue;
1299                 cpu_idle_fn = idle_tbl[i].id_fn;
1300                 return (0);
1301         }
1302         return (EINVAL);
1303 }
1304
1305 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW, 0, 0,
1306     idle_sysctl, "A", "currently selected idle function");
1307
1308 uint64_t (*atomic_load_acq_64)(volatile uint64_t *) =
1309     atomic_load_acq_64_i386;
1310 void (*atomic_store_rel_64)(volatile uint64_t *, uint64_t) =
1311     atomic_store_rel_64_i386;
1312
1313 static void
1314 cpu_probe_cmpxchg8b(void)
1315 {
1316
1317         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) != 0) {
1318                 atomic_load_acq_64 = atomic_load_acq_64_i586;
1319                 atomic_store_rel_64 = atomic_store_rel_64_i586;
1320         }
1321 }
1322
1323 /*
1324  * Reset registers to default values on exec.
1325  */
1326 void
1327 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1328 {
1329         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1330         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1331
1332         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1333         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1334         load_gs(_udatasel);
1335
1336         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1337         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1338                 user_ldt_free(td);
1339         else
1340                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1341
1342         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1343         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1344         regs->tf_esp = stack;
1345         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1346         regs->tf_ss = _udatasel;
1347         regs->tf_ds = _udatasel;
1348         regs->tf_es = _udatasel;
1349         regs->tf_fs = _udatasel;
1350         regs->tf_cs = _ucodesel;
1351
1352         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1353         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1354
1355         /*
1356          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1357          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1358          */
1359         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1360                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1361                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1362                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1363                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1364                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1365                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1366                 if (pcb == curpcb) {
1367                         /*
1368                          * Clear the debug registers on the running
1369                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1370                          * the next process we switch to.
1371                          */
1372                         reset_dbregs();
1373                 }
1374                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1375         }
1376
1377         /*
1378          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1379          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1380          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1381          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1382          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1383          */
1384         td->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1385         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1386
1387         /*
1388          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1389          * clean FP state if it uses the FPU again.
1390          */
1391         fpstate_drop(td);
1392
1393         /*
1394          * XXX - Linux emulator
1395          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1396          * on it.
1397          */
1398         td->td_retval[1] = 0;
1399 }
1400
1401 void
1402 cpu_setregs(void)
1403 {
1404         unsigned int cr0;
1405
1406         cr0 = rcr0();
1407
1408         /*
1409          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1410          *
1411          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1412          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1413          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1414          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1415          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1416          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1417          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1418          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1419          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1420          *
1421          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1422          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1423          */
1424         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1425         load_cr0(cr0);
1426         load_gs(_udatasel);
1427 }
1428
1429 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1430 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1431         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1432
1433 /*
1434  * Initialize 386 and configure to run kernel
1435  */
1436
1437 /*
1438  * Initialize segments & interrupt table
1439  */
1440
1441 int _default_ldt;
1442
1443 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1444 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1445 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1446 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1447 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1448 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1449
1450 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1451 extern int has_f00f_bug;
1452 #endif
1453
1454 static struct i386tss dblfault_tss;
1455 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1456
1457 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1458
1459
1460 /*
1461  * software prototypes -- in more palatable form.
1462  *
1463  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1464  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1465  */
1466 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1467 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1468 {       .ssd_base = 0x0,
1469         .ssd_limit = 0x0,
1470         .ssd_type = 0,
1471         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1472         .ssd_p = 0,
1473         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1474         .ssd_def32 = 0,
1475         .ssd_gran = 0           },
1476 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1477 {       .ssd_base = 0x0,
1478         .ssd_limit = 0xfffff,
1479         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1480         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1481         .ssd_p = 1,
1482         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1483         .ssd_def32 = 1,
1484         .ssd_gran = 1           },
1485 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1486 {       .ssd_base = 0x0,
1487         .ssd_limit = 0xfffff,
1488         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1489         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1490         .ssd_p = 1,
1491         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1492         .ssd_def32 = 1,
1493         .ssd_gran = 1           },
1494 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1495 {       .ssd_base = 0x0,
1496         .ssd_limit = 0xfffff,
1497         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1498         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1499         .ssd_p = 1,
1500         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1501         .ssd_def32 = 1,
1502         .ssd_gran = 1           },
1503 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1504 {       .ssd_base = 0x0,
1505         .ssd_limit = 0xfffff,
1506         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1507         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1508         .ssd_p = 1,
1509         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1510         .ssd_def32 = 1,
1511         .ssd_gran = 1           },
1512 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1513 {       .ssd_base = 0x0,
1514         .ssd_limit = 0xfffff,
1515         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1516         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1517         .ssd_p = 1,
1518         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1519         .ssd_def32 = 1,
1520         .ssd_gran = 1           },
1521 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1522 {       .ssd_base = 0x0,
1523         .ssd_limit = 0xfffff,
1524         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1525         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1526         .ssd_p = 1,
1527         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1528         .ssd_def32 = 1,
1529         .ssd_gran = 1           },
1530 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1531 {       .ssd_base = 0x0,
1532         .ssd_limit = 0xfffff,
1533         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1534         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1535         .ssd_p = 1,
1536         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1537         .ssd_def32 = 1,
1538         .ssd_gran = 1           },
1539 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1540 {       .ssd_base = 0x400,
1541         .ssd_limit = 0xfffff,
1542         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1543         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1544         .ssd_p = 1,
1545         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1546         .ssd_def32 = 1,
1547         .ssd_gran = 1           },
1548 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1549 {
1550         .ssd_base = 0x0,
1551         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1552         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1553         .ssd_dpl = 0,
1554         .ssd_p = 1,
1555         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1556         .ssd_def32 = 0,
1557         .ssd_gran = 0           },
1558 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1559 {       .ssd_base = (int) ldt,
1560         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1561         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1562         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1563         .ssd_p = 1,
1564         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1565         .ssd_def32 = 0,
1566         .ssd_gran = 0           },
1567 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1568 {       .ssd_base = (int) ldt,
1569         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1570         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1571         .ssd_dpl = 0,
1572         .ssd_p = 1,
1573         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1574         .ssd_def32 = 0,
1575         .ssd_gran = 0           },
1576 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1577 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1578         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1579         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1580         .ssd_dpl = 0,
1581         .ssd_p = 1,
1582         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1583         .ssd_def32 = 0,
1584         .ssd_gran = 0           },
1585 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1586 {       .ssd_base = 0,
1587         .ssd_limit = 0xfffff,
1588         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1589         .ssd_dpl = 0,
1590         .ssd_p = 1,
1591         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1592         .ssd_def32 = 0,
1593         .ssd_gran = 1           },
1594 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1595 {       .ssd_base = 0,
1596         .ssd_limit = 0xfffff,
1597         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1598         .ssd_dpl = 0,
1599         .ssd_p = 1,
1600         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1601         .ssd_def32 = 0,
1602         .ssd_gran = 1           },
1603 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1604 {       .ssd_base = 0,
1605         .ssd_limit = 0xfffff,
1606         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1607         .ssd_dpl = 0,
1608         .ssd_p = 1,
1609         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1610         .ssd_def32 = 1,
1611         .ssd_gran = 1           },
1612 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1613 {       .ssd_base = 0,
1614         .ssd_limit = 0xfffff,
1615         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1616         .ssd_dpl = 0,
1617         .ssd_p = 1,
1618         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1619         .ssd_def32 = 0,
1620         .ssd_gran = 1           },
1621 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1622 {       .ssd_base = 0,
1623         .ssd_limit = 0xfffff,
1624         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1625         .ssd_dpl = 0,
1626         .ssd_p = 1,
1627         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1628         .ssd_def32 = 0,
1629         .ssd_gran = 1           },
1630 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1631 {       .ssd_base = 0x0,
1632         .ssd_limit = 0x0,
1633         .ssd_type = 0,
1634         .ssd_dpl = 0,
1635         .ssd_p = 0,
1636         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1637         .ssd_def32 = 0,
1638         .ssd_gran = 0           },
1639 };
1640
1641 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1642         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1643 {       .ssd_base = 0x0,
1644         .ssd_limit = 0x0,
1645         .ssd_type = 0,
1646         .ssd_dpl = 0,
1647         .ssd_p = 0,
1648         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1649         .ssd_def32 = 0,
1650         .ssd_gran = 0           },
1651         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1652 {       .ssd_base = 0x0,
1653         .ssd_limit = 0x0,
1654         .ssd_type = 0,
1655         .ssd_dpl = 0,
1656         .ssd_p = 0,
1657         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1658         .ssd_def32 = 0,
1659         .ssd_gran = 0           },
1660         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1661 {       .ssd_base = 0x0,
1662         .ssd_limit = 0x0,
1663         .ssd_type = 0,
1664         .ssd_dpl = 0,
1665         .ssd_p = 0,
1666         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1667         .ssd_def32 = 0,
1668         .ssd_gran = 0           },
1669         /* Code Descriptor for user */
1670 {       .ssd_base = 0x0,
1671         .ssd_limit = 0xfffff,
1672         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1673         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1674         .ssd_p = 1,
1675         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1676         .ssd_def32 = 1,
1677         .ssd_gran = 1           },
1678         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1679 {       .ssd_base = 0x0,
1680         .ssd_limit = 0x0,
1681         .ssd_type = 0,
1682         .ssd_dpl = 0,
1683         .ssd_p = 0,
1684         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1685         .ssd_def32 = 0,
1686         .ssd_gran = 0           },
1687         /* Data Descriptor for user */
1688 {       .ssd_base = 0x0,
1689         .ssd_limit = 0xfffff,
1690         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1691         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1692         .ssd_p = 1,
1693         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1694         .ssd_def32 = 1,
1695         .ssd_gran = 1           },
1696 };
1697
1698 void
1699 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1700         int idx;
1701         inthand_t *func;
1702         int typ;
1703         int dpl;
1704         int selec;
1705 {
1706         struct gate_descriptor *ip;
1707
1708         ip = idt + idx;
1709         ip->gd_looffset = (int)func;
1710         ip->gd_selector = selec;
1711         ip->gd_stkcpy = 0;
1712         ip->gd_xx = 0;
1713         ip->gd_type = typ;
1714         ip->gd_dpl = dpl;
1715         ip->gd_p = 1;
1716         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1717 }
1718
1719 extern inthand_t
1720         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1721         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1722         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1723         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1724         IDTVEC(xmm),
1725 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1726         IDTVEC(dtrace_ret),
1727 #endif
1728         IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1729
1730 #ifdef DDB
1731 /*
1732  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1733  * the default 'rsvd' entry point.
1734  */
1735 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1736 {
1737         struct gate_descriptor *ip;
1738         int idx;
1739         uintptr_t func;
1740
1741         ip = idt;
1742         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1743                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1744                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1745                         db_printf("%3d\t", idx);
1746                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1747                         db_printf("\n");
1748                 }
1749                 ip++;
1750         }
1751 }
1752
1753 /* Show privileged registers. */
1754 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1755 {
1756         uint64_t idtr, gdtr;
1757
1758         idtr = ridt();
1759         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1760             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1761         gdtr = rgdt();
1762         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1763             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1764         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1765         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1766         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1767         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1768         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1769         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1770 }
1771 #endif
1772
1773 void
1774 sdtossd(sd, ssd)
1775         struct segment_descriptor *sd;
1776         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1777 {
1778         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1779         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1780         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1781         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1782         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1783         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1784         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1785 }
1786
1787 static void
1788 basemem_setup(void)
1789 {
1790         vm_paddr_t pa;
1791         pt_entry_t *pte;
1792         int i;
1793
1794         if (basemem > 640) {
1795                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1796                         basemem);
1797                 basemem = 640;
1798         }
1799
1800         /*
1801          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1802          * between the end of base memory and the start of
1803          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1804          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1805          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1806          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1807          * to begin with and then parts of it are remapped.
1808          * The parts that aren't remapped form holes that
1809          * remain read-only and are unused by the kernel.
1810          * The base memory area is below the physical end of
1811          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1812          * The part of it from PAGE_SIZE to
1813          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1814          * remapped and used by the kernel later.)
1815          *
1816          * This code is similar to the code used in
1817          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1818          * allocated we simply change the mapping.
1819          */
1820         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1821              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
1822                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
1823
1824         /*
1825          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
1826          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
1827          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
1828          * page 0, at least as initialized here?
1829          */
1830         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1831         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1832                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1837  * available physical memory in the system, then test this memory and
1838  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1839  *
1840  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1841  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1842  *
1843  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1844  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1845  *
1846  * XXX first should be vm_paddr_t.
1847  */
1848 static void
1849 getmemsize(int first)
1850 {
1851         int off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1852         u_long physmem_tunable, memtest;
1853         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
1854         pt_entry_t *pte;
1855         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1856         int i;
1857         int pg_n;
1858         u_int extmem;
1859         u_int under16;
1860         vm_paddr_t pa;
1861
1862         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1863
1864         /* XXX - some of EPSON machines can't use PG_N */
1865         pg_n = PG_N;
1866         if (pc98_machine_type & M_EPSON_PC98) {
1867                 switch (epson_machine_id) {
1868 #ifdef WB_CACHE
1869                 default:
1870 #endif
1871                 case EPSON_PC486_HX:
1872                 case EPSON_PC486_HG:
1873                 case EPSON_PC486_HA:
1874                         pg_n = 0;
1875                         break;
1876                 }
1877         }
1878
1879         under16 = pc98_getmemsize(&basemem, &extmem);
1880         basemem_setup();
1881
1882         physmap[0] = 0;
1883         physmap[1] = basemem * 1024;
1884         physmap_idx = 2;
1885         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1886         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1887
1888         /*
1889          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1890          */
1891
1892 #ifdef SMP
1893         /* make hole for AP bootstrap code */
1894         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1895 #endif
1896
1897         /*
1898          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1899          * highest page of the physical address space.  It should be
1900          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1901          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1902          */
1903         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1904
1905 #ifdef MAXMEM
1906         Maxmem = MAXMEM / 4;
1907 #endif
1908
1909         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1910                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1911
1912         /*
1913          * By default keep the memtest enabled.  Use a general name so that
1914          * one could eventually do more with the code than just disable it.
1915          */
1916         memtest = 1;
1917         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1918
1919         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1920             (boothowto & RB_VERBOSE))
1921                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1922
1923         /*
1924          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1925          * extend the last memory segment to the new limit.
1926          */
1927         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1928                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1929
1930         /*
1931          * We need to divide chunk if Maxmem is larger than 16MB and
1932          * under 16MB area is not full of memory.
1933          * (1) system area (15-16MB region) is cut off
1934          * (2) extended memory is only over 16MB area (ex. Melco "HYPERMEMORY")
1935          */
1936         if ((under16 != 16 * 1024) && (extmem > 15 * 1024)) {
1937                 /* 15M - 16M region is cut off, so need to divide chunk */
1938                 physmap[physmap_idx + 1] = under16 * 1024;
1939                 physmap_idx += 2;
1940                 physmap[physmap_idx] = 0x1000000;
1941                 physmap[physmap_idx + 1] = physmap[2] + extmem * 1024;
1942         }
1943
1944         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1945         pmap_bootstrap(first);
1946
1947         /*
1948          * Size up each available chunk of physical memory.
1949          */
1950         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1951         pa_indx = 0;
1952         da_indx = 1;
1953         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1954         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1955         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1956         pte = CMAP1;
1957
1958         /*
1959          * Get dcons buffer address
1960          */
1961         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1962             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1963                 dcons_addr = 0;
1964
1965         /*
1966          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1967          * round up the start address and round down the end address.
1968          */
1969         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1970                 vm_paddr_t end;
1971
1972                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1973                 if (physmap[i + 1] < end)
1974                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1975                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1976                         int tmp, page_bad, full;
1977                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1978
1979                         full = FALSE;
1980                         /*
1981                          * block out kernel memory as not available.
1982                          */
1983                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
1984                                 goto do_dump_avail;
1985
1986                         /*
1987                          * block out dcons buffer
1988                          */
1989                         if (dcons_addr > 0
1990                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1991                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1992                                 goto do_dump_avail;
1993
1994                         page_bad = FALSE;
1995                         if (memtest == 0)
1996                                 goto skip_memtest;
1997
1998                         /*
1999                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2000                          */
2001                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | pg_n;
2002                         invltlb();
2003
2004                         tmp = *(int *)ptr;
2005                         /*
2006                          * Test for alternating 1's and 0's
2007                          */
2008                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2009                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2010                                 page_bad = TRUE;
2011                         /*
2012                          * Test for alternating 0's and 1's
2013                          */
2014                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2015                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2016                                 page_bad = TRUE;
2017                         /*
2018                          * Test for all 1's
2019                          */
2020                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2021                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2022                                 page_bad = TRUE;
2023                         /*
2024                          * Test for all 0's
2025                          */
2026                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2027                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2028                                 page_bad = TRUE;
2029                         /*
2030                          * Restore original value.
2031                          */
2032                         *(int *)ptr = tmp;
2033
2034 skip_memtest:
2035                         /*
2036                          * Adjust array of valid/good pages.
2037                          */
2038                         if (page_bad == TRUE)
2039                                 continue;
2040                         /*
2041                          * If this good page is a continuation of the
2042                          * previous set of good pages, then just increase
2043                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2044                          * Note that "end" points one higher than end,
2045                          * making the range >= start and < end.
2046                          * If we're also doing a speculative memory
2047                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2048                          * so that we keep going. The first bad page
2049                          * will terminate the loop.
2050                          */
2051                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2052                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2053                         } else {
2054                                 pa_indx++;
2055                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2056                                         printf(
2057                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2058                                         pa_indx--;
2059                                         full = TRUE;
2060                                         goto do_dump_avail;
2061                                 }
2062                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2063                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2064                         }
2065                         physmem++;
2066 do_dump_avail:
2067                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2068                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2069                         } else {
2070                                 da_indx++;
2071                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2072                                         da_indx--;
2073                                         goto do_next;
2074                                 }
2075                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2076                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2077                         }
2078 do_next:
2079                         if (full)
2080                                 break;
2081                 }
2082         }
2083         *pte = 0;
2084         invltlb();
2085
2086         /*
2087          * XXX
2088          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2089          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2090          * calculation, etc.).
2091          */
2092         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2093             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2094                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2095                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2096                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2097         }
2098
2099         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2100
2101         /* Trim off space for the message buffer. */
2102         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2103
2104         /* Map the message buffer. */
2105         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2106                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2107                     off);
2108
2109         PT_UPDATES_FLUSH();
2110 }
2111
2112 void
2113 init386(first)
2114         int first;
2115 {
2116         struct gate_descriptor *gdp;
2117         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2118         size_t kstack0_sz;
2119         struct pcpu *pc;
2120
2121         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2122         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
2123         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
2124         thread0.td_pcb = (struct pcb *)(thread0.td_kstack + kstack0_sz) - 1;
2125
2126         /*
2127          * This may be done better later if it gets more high level
2128          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2129          */
2130         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2131
2132         /*
2133          * Initialize DMAC
2134          */
2135         pc98_init_dmac();
2136
2137         metadata_missing = 0;
2138         if (bootinfo.bi_modulep) {
2139                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
2140                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2141         } else {
2142                 metadata_missing = 1;
2143         }
2144         if (envmode == 1)
2145                 kern_envp = static_env;
2146         else if (bootinfo.bi_envp)
2147                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
2148
2149         /* Init basic tunables, hz etc */
2150         init_param1();
2151
2152         /*
2153          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2154          * of address space and permissions are enforced at page level.
2155          */
2156         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2157         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2158         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2159         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2160         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2161         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2162
2163         pc = &__pcpu[0];
2164         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2165         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2166         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2167
2168         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2169                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2170
2171         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2172         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2173         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2174         lgdt(&r_gdt);
2175
2176         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2177         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2178                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2179         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2180         first += DPCPU_SIZE;
2181         PCPU_SET(prvspace, pc);
2182         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2183         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2184
2185         /*
2186          * Initialize mutexes.
2187          *
2188          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2189          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2190          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2191          *           under witness.
2192          */
2193         mutex_init();
2194         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2195
2196         /* make ldt memory segments */
2197         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2198         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2199         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2200                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2201
2202         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2203         lldt(_default_ldt);
2204         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2205
2206         /* exceptions */
2207         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2208                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2209                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2210         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2211             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2212         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2213             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2214         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2215             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2216         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2217             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2218         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2219             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2220         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2221             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2222         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2223             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2224         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2225             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2226         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2227         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2228             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2229         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2230             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2231         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2232             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2233         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2234             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2235         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2236             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2237         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2238             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2239         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2240             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2241         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2242             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2243         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2244             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2245         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2246             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2247         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2248             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2249 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2250         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2251             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2252 #endif
2253
2254         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2255         r_idt.rd_base = (int) idt;
2256         lidt(&r_idt);
2257
2258         /*
2259          * Initialize the i8254 before the console so that console
2260          * initialization can use DELAY().
2261          */
2262         i8254_init();
2263
2264         /*
2265          * Initialize the console before we print anything out.
2266          */
2267         cninit();
2268
2269         if (metadata_missing)
2270                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2271
2272 #ifdef DEV_ISA
2273 #ifdef DEV_ATPIC
2274         atpic_startup();
2275 #else
2276         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2277         atpic_reset();
2278
2279         /*
2280          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2281          * interrupt handler.
2282          */
2283         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2284             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2285         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2286             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2287 #endif
2288 #endif
2289
2290 #ifdef DDB
2291         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2292         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2293 #endif
2294
2295         kdb_init();
2296
2297 #ifdef KDB
2298         if (boothowto & RB_KDB)
2299                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2300 #endif
2301
2302         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2303         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2304             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2305         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2306             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2307         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2308
2309         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2310         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2311         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2312             kstack0_sz - sizeof(struct pcb) - 16);
2313         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2314         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2315         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2316         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2317         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
2318         ltr(gsel_tss);
2319
2320         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2321         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2322
2323         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2324             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2325         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2326             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2327         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2328         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2329         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2330         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2331             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2332         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2333         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2334         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2335
2336         vm86_initialize();
2337         getmemsize(first);
2338         init_param2(physmem);
2339
2340         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2341
2342         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
2343
2344         /* make a call gate to reenter kernel with */
2345         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2346
2347         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
2348         gdp->gd_looffset = x;
2349         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2350         gdp->gd_stkcpy = 1;
2351         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2352         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2353         gdp->gd_p = 1;
2354         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
2355
2356         /* XXX does this work? */
2357         /* XXX yes! */
2358         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2359         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2360
2361         /* transfer to user mode */
2362
2363         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2364         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2365
2366         /* setup proc 0's pcb */
2367         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2368         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2369         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2370         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2371
2372         cpu_probe_cmpxchg8b();
2373 }
2374
2375 void
2376 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2377 {
2378
2379 }
2380
2381 void
2382 spinlock_enter(void)
2383 {
2384         struct thread *td;
2385         register_t flags;
2386
2387         td = curthread;
2388         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
2389                 flags = intr_disable();
2390                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
2391                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
2392         } else
2393                 td->td_md.md_spinlock_count++;
2394         critical_enter();
2395 }
2396
2397 void
2398 spinlock_exit(void)
2399 {
2400         struct thread *td;
2401         register_t flags;
2402
2403         td = curthread;
2404         critical_exit();
2405         flags = td->td_md.md_saved_flags;
2406         td->td_md.md_spinlock_count--;
2407         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2408                 intr_restore(flags);
2409 }
2410
2411 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2412 static void f00f_hack(void *unused);
2413 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2414
2415 static void
2416 f00f_hack(void *unused)
2417 {
2418         struct gate_descriptor *new_idt;
2419         vm_offset_t tmp;
2420
2421         if (!has_f00f_bug)
2422                 return;
2423
2424         GIANT_REQUIRED;
2425
2426         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2427
2428         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2429         if (tmp == 0)
2430                 panic("kmem_alloc returned 0");
2431
2432         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
2433         new_idt = (struct gate_descriptor*)
2434             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
2435         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2436         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
2437         lidt(&r_idt);
2438         idt = new_idt;
2439         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2440                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2441                 panic("vm_map_protect failed");
2442 }
2443 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2444
2445 /*
2446  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
2447  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
2448  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
2449  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
2450  * enough for a backtrace.
2451  */
2452 void
2453 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
2454 {
2455
2456         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
2457         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
2458         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
2459         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
2460         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
2461         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
2462 }
2463
2464 int
2465 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
2466 {
2467
2468         td->td_frame->tf_eip = addr;
2469         return (0);
2470 }
2471
2472 int
2473 ptrace_single_step(struct thread *td)
2474 {
2475         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
2476         return (0);
2477 }
2478
2479 int
2480 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
2481 {
2482         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
2483         return (0);
2484 }
2485
2486 int
2487 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2488 {
2489         struct pcb *pcb;
2490         struct trapframe *tp;
2491
2492         tp = td->td_frame;
2493         pcb = td->td_pcb;
2494         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2495         return (fill_frame_regs(tp, regs));
2496 }
2497
2498 int
2499 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
2500 {
2501         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2502         regs->r_es = tp->tf_es;
2503         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2504         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2505         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2506         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2507         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2508         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2509         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2510         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2511         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2512         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2513         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2514         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2515         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2516         return (0);
2517 }
2518
2519 int
2520 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2521 {
2522         struct pcb *pcb;
2523         struct trapframe *tp;
2524
2525         tp = td->td_frame;
2526         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2527             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2528                 return (EINVAL);
2529         pcb = td->td_pcb;
2530         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2531         tp->tf_es = regs->r_es;
2532         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2533         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2534         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2535         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2536         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2537         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2538         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2539         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2540         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2541         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2542         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2543         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2544         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2545         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2546         return (0);
2547 }
2548
2549 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2550 static void
2551 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2552         struct savexmm *sv_xmm;
2553         struct save87 *sv_87;
2554 {
2555         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2556         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2557         int i;
2558
2559         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
2560
2561         /* FPU control/status */
2562         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2563         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2564         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2565         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2566         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2567         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2568         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2569         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2570
2571         /* FPU registers */
2572         for (i = 0; i < 8; ++i)
2573                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2574 }
2575
2576 static void
2577 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2578         struct save87 *sv_87;
2579         struct savexmm *sv_xmm;
2580 {
2581         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2582         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2583         int i;
2584
2585         /* FPU control/status */
2586         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2587         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2588         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2589         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2590         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2591         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2592         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2593         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2594
2595         /* FPU registers */
2596         for (i = 0; i < 8; ++i)
2597                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2598 }
2599 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2600
2601 int
2602 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2603 {
2604
2605         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
2606             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
2607             ("not suspended thread %p", td));
2608 #ifdef DEV_NPX
2609         npxgetregs(td);
2610 #else
2611         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
2612 #endif
2613 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2614         if (cpu_fxsr)
2615                 fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_user_save.sv_xmm,
2616                     (struct save87 *)fpregs);
2617         else
2618 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2619                 bcopy(&td->td_pcb->pcb_user_save.sv_87, fpregs,
2620                     sizeof(*fpregs));
2621         return (0);
2622 }
2623
2624 int
2625 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2626 {
2627
2628 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2629         if (cpu_fxsr)
2630                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2631                     &td->td_pcb->pcb_user_save.sv_xmm);
2632         else
2633 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2634                 bcopy(fpregs, &td->td_pcb->pcb_user_save.sv_87,
2635                     sizeof(*fpregs));
2636 #ifdef DEV_NPX
2637         npxuserinited(td);
2638 #endif
2639         return (0);
2640 }
2641
2642 /*
2643  * Get machine context.
2644  */
2645 int
2646 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2647 {
2648         struct trapframe *tp;
2649         struct segment_descriptor *sdp;
2650
2651         tp = td->td_frame;
2652
2653         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2654         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
2655         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2656         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
2657         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2658         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2659         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2660         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
2661         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
2662         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
2663         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
2664         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
2665         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2666                 mcp->mc_eax = 0;
2667                 mcp->mc_edx = 0;
2668                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
2669         } else {
2670                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
2671                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
2672         }
2673         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
2674         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
2675         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
2676         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2677         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
2678         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2679         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2680         get_fpcontext(td, mcp);
2681         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
2682         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
2683         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
2684         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
2685         mcp->mc_flags = 0;
2686         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
2687         return (0);
2688 }
2689
2690 /*
2691  * Set machine context.
2692  *
2693  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2694  * touch the cs selector.
2695  */
2696 int
2697 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2698 {
2699         struct trapframe *tp;
2700         int eflags, ret;
2701
2702         tp = td->td_frame;
2703         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp))
2704                 return (EINVAL);
2705         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
2706             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
2707         if ((ret = set_fpcontext(td, mcp)) == 0) {
2708                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2709                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
2710                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2711                 tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
2712                 tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
2713                 tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
2714                 tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
2715                 tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
2716                 tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
2717                 tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
2718                 tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
2719                 tp->tf_eflags = eflags;
2720                 tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
2721                 tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2722                 td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
2723                 ret = 0;
2724         }
2725         return (ret);
2726 }
2727
2728 static void
2729 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2730 {
2731
2732 #ifndef DEV_NPX
2733         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
2734         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
2735         bzero(mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
2736 #else
2737         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
2738         bcopy(&td->td_pcb->pcb_user_save, &mcp->mc_fpstate,
2739             sizeof(mcp->mc_fpstate));
2740         mcp->mc_fpformat = npxformat();
2741 #endif
2742 }
2743
2744 static int
2745 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2746 {
2747
2748         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2749                 return (0);
2750         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
2751             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2752                 return (EINVAL);
2753         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
2754                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2755                 fpstate_drop(td);
2756         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2757             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2758 #ifdef DEV_NPX
2759 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2760                 if (cpu_fxsr)
2761                         ((union savefpu *)&mcp->mc_fpstate)->sv_xmm.sv_env.
2762                             en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
2763 #endif
2764                 npxsetregs(td, (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate);
2765 #endif
2766         } else
2767                 return (EINVAL);
2768         return (0);
2769 }
2770
2771 static void
2772 fpstate_drop(struct thread *td)
2773 {
2774
2775         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
2776         critical_enter();
2777 #ifdef DEV_NPX
2778         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2779                 npxdrop();
2780 #endif
2781         /*
2782          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
2783          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
2784          *
2785          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
2786          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2787          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2788          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
2789          * have too many layers.
2790          */
2791         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
2792             PCB_NPXUSERINITDONE);
2793         critical_exit();
2794 }
2795
2796 int
2797 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2798 {
2799         struct pcb *pcb;
2800
2801         if (td == NULL) {
2802                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2803                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2804                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2805                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2806                 dbregs->dr[4] = rdr4();
2807                 dbregs->dr[5] = rdr5();
2808                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2809                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2810         } else {
2811                 pcb = td->td_pcb;
2812                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2813                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2814                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2815                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2816                 dbregs->dr[4] = 0;
2817                 dbregs->dr[5] = 0;
2818                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2819                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2820         }
2821         return (0);
2822 }
2823
2824 int
2825 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2826 {
2827         struct pcb *pcb;
2828         int i;
2829
2830         if (td == NULL) {
2831                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2832                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2833                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2834                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2835                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
2836                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
2837                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2838                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2839         } else {
2840                 /*
2841                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2842                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2843                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2844                  * TRCTRAP.
2845                  */
2846                 for (i = 0; i < 4; i++) {
2847                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2848                                 return (EINVAL);
2849                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2850                                 return (EINVAL);
2851                 }
2852
2853                 pcb = td->td_pcb;
2854
2855                 /*
2856                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2857                  * process's address space.  If a process could do this, it
2858                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2859                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2860                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2861                  * process's address space.
2862                  *
2863                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2864                  * address space is written into from within the kernel
2865                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2866                  * from within kernel mode?
2867                  */
2868
2869                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
2870                         /* dr0 is enabled */
2871                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2872                                 return (EINVAL);
2873                 }
2874
2875                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
2876                         /* dr1 is enabled */
2877                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2878                                 return (EINVAL);
2879                 }
2880
2881                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
2882                         /* dr2 is enabled */
2883                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2884                                 return (EINVAL);
2885                 }
2886
2887                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
2888                         /* dr3 is enabled */
2889                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2890                                 return (EINVAL);
2891                 }
2892
2893                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2894                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2895                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2896                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2897                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2898                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2899
2900                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2901         }
2902
2903         return (0);
2904 }
2905
2906 /*
2907  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2908  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2909  */
2910 int
2911 user_dbreg_trap(void)
2912 {
2913         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2914         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2915         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2916         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2917         int i;
2918
2919         dr7 = rdr7();
2920         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2921                 /*
2922                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2923                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2924                  * hardware debug registers
2925                  */
2926                 return 0;
2927         }
2928
2929         nbp = 0;
2930         dr6 = rdr6();
2931         bp = dr6 & 0x0000000f;
2932
2933         if (!bp) {
2934                 /*
2935                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2936                  * trap was not caused by any of the debug registers
2937                  */
2938                 return 0;
2939         }
2940
2941         /*
2942          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2943          * which ones and if any of them are user space addresses
2944          */
2945
2946         if (bp & 0x01) {
2947                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2948         }
2949         if (bp & 0x02) {
2950                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2951         }
2952         if (bp & 0x04) {
2953                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2954         }
2955         if (bp & 0x08) {
2956                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2957         }
2958
2959         for (i = 0; i < nbp; i++) {
2960                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2961                         /*
2962                          * addr[i] is in user space
2963                          */
2964                         return nbp;
2965                 }
2966         }
2967
2968         /*
2969          * None of the breakpoints are in user space.
2970          */
2971         return 0;
2972 }
2973
2974 #ifdef KDB
2975
2976 /*
2977  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
2978  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
2979  */
2980
2981 /* silence compiler warnings */
2982 u_char inb_(u_short);
2983 void outb_(u_short, u_char);
2984
2985 u_char
2986 inb_(u_short port)
2987 {
2988         return inb(port);
2989 }
2990
2991 void
2992 outb_(u_short port, u_char data)
2993 {
2994         outb(port, data);
2995 }
2996
2997 #endif /* KDB */