sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 2018 The FreeBSD Foundation
   5  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   6  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  10  * William Jolitz.
  11  *
  12  * Portions of this software were developed by A. Joseph Koshy under
  13  * sponsorship from the FreeBSD Foundation and Google, Inc.
  14  *
  15  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  16  * modification, are permitted provided that the following conditions
  17  * are met:
  18  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  20  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  22  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  23  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  24  *    must display the following acknowledgement:
  25  *      This product includes software developed by the University of
  26  *      California, Berkeley and its contributors.
  27  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  28  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  29  *    without specific prior written permission.
  30  *
  31  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  32  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  33  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  34  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  35  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  36  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  37  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  38  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  39  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  40  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  41  * SUCH DAMAGE.
  42  *
  43  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  44  */
  45
  46 #include <sys/cdefs.h>
  47 __FBSDID("$FreeBSD$");
  48
  49 #include "opt_apic.h"
  50 #include "opt_atpic.h"
  51 #include "opt_cpu.h"
  52 #include "opt_ddb.h"
  53 #include "opt_inet.h"
  54 #include "opt_isa.h"
  55 #include "opt_kstack_pages.h"
  56 #include "opt_maxmem.h"
  57 #include "opt_mp_watchdog.h"
  58 #include "opt_perfmon.h"
  59 #include "opt_platform.h"
  60
  61 #include <sys/param.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/systm.h>
  64 #include <sys/bio.h>
  65 #include <sys/buf.h>
  66 #include <sys/bus.h>
  67 #include <sys/callout.h>
  68 #include <sys/cons.h>
  69 #include <sys/cpu.h>
  70 #include <sys/eventhandler.h>
  71 #include <sys/exec.h>
  72 #include <sys/imgact.h>
  73 #include <sys/kdb.h>
  74 #include <sys/kernel.h>
  75 #include <sys/ktr.h>
  76 #include <sys/linker.h>
  77 #include <sys/lock.h>
  78 #include <sys/malloc.h>
  79 #include <sys/memrange.h>
  80 #include <sys/msgbuf.h>
  81 #include <sys/mutex.h>
  82 #include <sys/pcpu.h>
  83 #include <sys/ptrace.h>
  84 #include <sys/reboot.h>
  85 #include <sys/rwlock.h>
  86 #include <sys/sched.h>
  87 #include <sys/signalvar.h>
  88 #include <sys/smp.h>
  89 #include <sys/syscallsubr.h>
  90 #include <sys/sysctl.h>
  91 #include <sys/sysent.h>
  92 #include <sys/sysproto.h>
  93 #include <sys/ucontext.h>
  94 #include <sys/vmmeter.h>
  95
  96 #include <vm/vm.h>
  97 #include <vm/vm_extern.h>
  98 #include <vm/vm_kern.h>
  99 #include <vm/vm_page.h>
 100 #include <vm/vm_map.h>
 101 #include <vm/vm_object.h>
 102 #include <vm/vm_pager.h>
 103 #include <vm/vm_param.h>
 104 #include <vm/vm_phys.h>
 105
 106 #ifdef DDB
 107 #ifndef KDB
 108 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 109 #endif
 110 #include <ddb/ddb.h>
 111 #include <ddb/db_sym.h>
 112 #endif
 113
 114 #include <isa/rtc.h>
 115
 116 #include <net/netisr.h>
 117
 118 #include <machine/bootinfo.h>
 119 #include <machine/clock.h>
 120 #include <machine/cpu.h>
 121 #include <machine/cputypes.h>
 122 #include <machine/intr_machdep.h>
 123 #include <x86/mca.h>
 124 #include <machine/md_var.h>
 125 #include <machine/metadata.h>
 126 #include <machine/mp_watchdog.h>
 127 #include <machine/pc/bios.h>
 128 #include <machine/pcb.h>
 129 #include <machine/pcb_ext.h>
 130 #include <machine/proc.h>
 131 #include <machine/reg.h>
 132 #include <machine/sigframe.h>
 133 #include <machine/specialreg.h>
 134 #include <machine/sysarch.h>
 135 #include <machine/trap.h>
 136 #include <x86/ucode.h>
 137 #include <machine/vm86.h>
 138 #include <x86/init.h>
 139 #ifdef PERFMON
 140 #include <machine/perfmon.h>
 141 #endif
 142 #ifdef SMP
 143 #include <machine/smp.h>
 144 #endif
 145 #ifdef FDT
 146 #include <x86/fdt.h>
 147 #endif
 148
 149 #ifdef DEV_APIC
 150 #include <x86/apicvar.h>
 151 #endif
 152
 153 #ifdef DEV_ISA
 154 #include <x86/isa/icu.h>
 155 #endif
 156
 157 /* Sanity check for __curthread() */
 158 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 159
 160 register_t init386(int first);
 161 void dblfault_handler(void);
 162 void identify_cpu(void);
 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     char *xfpusave, size_t xfpusave_len);
 168 static int  set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 169     char *xfpustate, size_t xfpustate_len);
 170 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 171
 172 /* Intel ICH registers */
 173 #define ICH_PMBASE      0x400
 174 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 175
 176 int     _udatasel, _ucodesel;
 177 u_int   basemem;
 178 static int above4g_allow = 1;
 179 static int above24g_allow = 0;
 180
 181 int cold = 1;
 182
 183 #ifdef COMPAT_43
 184 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 185 #endif
 186 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 187 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 188 #endif
 189
 190 long Maxmem = 0;
 191 long realmem = 0;
 192
 193 #ifdef PAE
 194 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 195 #endif
 196
 197 struct kva_md_info kmi;
 198
 199 static struct trapframe proc0_tf;
 200 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 201
 202 struct mtx icu_lock;
 203
 204 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 205
 206 extern char start_exceptions[], end_exceptions[];
 207
 208 extern struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec;
 209
 210 /* Default init_ops implementation. */
 211 struct init_ops init_ops = {
 212         .early_clock_source_init =      i8254_init,
 213         .early_delay =                  i8254_delay,
 214 #ifdef DEV_APIC
 215         .msi_init =                     msi_init,
 216 #endif
 217 };
 218
 219 static void
 220 cpu_startup(dummy)
 221         void *dummy;
 222 {
 223         uintmax_t memsize;
 224         char *sysenv;
 225
 226         /*
 227          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 228          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 229          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 230          * start the APs.
 231          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 232          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 233          */
 234         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 235         if (sysenv != NULL) {
 236                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 237                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 238                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 239                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 240                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 241                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 242                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 243                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 244                         if (bootverbose)
 245                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 246                                     "Intel ICH.\n");
 247                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 248                 }
 249                 freeenv(sysenv);
 250         }
 251
 252         /*
 253          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 254          */
 255         startrtclock();
 256         printcpuinfo();
 257         panicifcpuunsupported();
 258 #ifdef PERFMON
 259         perfmon_init();
 260 #endif
 261
 262         /*
 263          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 264          */
 265         memsize = 0;
 266         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 267         if (sysenv != NULL) {
 268                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 269                 freeenv(sysenv);
 270         }
 271         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_free_count()))
 272                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 273         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 274         realmem = atop(memsize);
 275
 276         /*
 277          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 278          */
 279         if (bootverbose) {
 280                 int indx;
 281
 282                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 283                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 284                         vm_paddr_t size;
 285
 286                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 287                         printf(
 288                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 289                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 290                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 291                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 292                 }
 293         }
 294
 295         vm_ksubmap_init(&kmi);
 296
 297         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 298             ptoa((uintmax_t)vm_free_count()),
 299             ptoa((uintmax_t)vm_free_count()) / 1048576);
 300
 301         /*
 302          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 303          */
 304         bufinit();
 305         vm_pager_bufferinit();
 306         cpu_setregs();
 307 }
 308
 309 /*
 310  * Send an interrupt to process.
 311  *
 312  * Stack is set up to allow sigcode stored
 313  * at top to call routine, followed by call
 314  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 315  * resets the signal mask, the stack, and the
 316  * frame pointer, it returns to the user
 317  * specified pc, psl.
 318  */
 319 #ifdef COMPAT_43
 320 static void
 321 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 322 {
 323         struct osigframe sf, *fp;
 324         struct proc *p;
 325         struct thread *td;
 326         struct sigacts *psp;
 327         struct trapframe *regs;
 328         int sig;
 329         int oonstack;
 330
 331         td = curthread;
 332         p = td->td_proc;
 333         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 334         sig = ksi->ksi_signo;
 335         psp = p->p_sigacts;
 336         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 337         regs = td->td_frame;
 338         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 339
 340         /* Allocate space for the signal handler context. */
 341         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 342             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 343                 fp = (struct osigframe *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
 344                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 345 #if defined(COMPAT_43)
 346                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 347 #endif
 348         } else
 349                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 350
 351         /* Build the argument list for the signal handler. */
 352         sf.sf_signum = sig;
 353         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 354         bzero(&sf.sf_siginfo, sizeof(sf.sf_siginfo));
 355         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 356                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 357                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 358                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 359                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 360                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 361                 sf.sf_addr = 0;
 362         } else {
 363                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 364                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 365                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 366                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 367         }
 368         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 369         PROC_UNLOCK(p);
 370
 371         /* Save most if not all of trap frame. */
 372         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 373         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 374         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 375         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 376         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 377         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 378         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 379         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 380         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 381         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 382         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 383         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 384         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 385
 386         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 387         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 388         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 389         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 390         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 391         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 392         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 393         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 394         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 395
 396         /*
 397          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 398          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 399          * eflags.
 400          */
 401         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 402                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 403                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 404                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 405
 406                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 407                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 408                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 409                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 410
 411                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 412                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 413                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 414                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 415
 416                 /* See sendsig() for comments. */
 417                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 418         }
 419
 420         /*
 421          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 422          */
 423         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 424                 PROC_LOCK(p);
 425                 sigexit(td, SIGILL);
 426         }
 427
 428         regs->tf_esp = (int)fp;
 429         if (p->p_sysent->sv_sigcode_base != 0) {
 430                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 431                     szosigcode;
 432         } else {
 433                 /* a.out sysentvec does not use shared page */
 434                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szosigcode;
 435         }
 436         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 437         regs->tf_cs = _ucodesel;
 438         regs->tf_ds = _udatasel;
 439         regs->tf_es = _udatasel;
 440         regs->tf_fs = _udatasel;
 441         load_gs(_udatasel);
 442         regs->tf_ss = _udatasel;
 443         PROC_LOCK(p);
 444         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 445 }
 446 #endif /* COMPAT_43 */
 447
 448 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 449 static void
 450 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 451 {
 452         struct sigframe4 sf, *sfp;
 453         struct proc *p;
 454         struct thread *td;
 455         struct sigacts *psp;
 456         struct trapframe *regs;
 457         int sig;
 458         int oonstack;
 459
 460         td = curthread;
 461         p = td->td_proc;
 462         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 463         sig = ksi->ksi_signo;
 464         psp = p->p_sigacts;
 465         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 466         regs = td->td_frame;
 467         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 468
 469         /* Save user context. */
 470         bzero(&sf, sizeof(sf));
 471         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 472         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 473         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 474             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 475         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 476         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 477         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 478         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 479             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 480         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__,
 481             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__));
 482         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 483
 484         /* Allocate space for the signal handler context. */
 485         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 486             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 487                 sfp = (struct sigframe4 *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
 488                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 489 #if defined(COMPAT_43)
 490                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 491 #endif
 492         } else
 493                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 494
 495         /* Build the argument list for the signal handler. */
 496         sf.sf_signum = sig;
 497         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 498         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 499         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 500                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 501                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 502                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 503
 504                 /* Fill in POSIX parts */
 505                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 506                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 507                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 508         } else {
 509                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 510                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 511                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 512                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 513         }
 514         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 515         PROC_UNLOCK(p);
 516
 517         /*
 518          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 519          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 520          * eflags.
 521          */
 522         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 523                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 524                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 525
 526                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 527                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 528                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 529                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 530
 531                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 532                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 533                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 534                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 535
 536                 /*
 537                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 538                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 539                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 540                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 541                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 542                  */
 543                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 544         }
 545
 546         /*
 547          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 548          */
 549         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 550                 PROC_LOCK(p);
 551                 sigexit(td, SIGILL);
 552         }
 553
 554         regs->tf_esp = (int)sfp;
 555         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 556             szfreebsd4_sigcode;
 557         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 558         regs->tf_cs = _ucodesel;
 559         regs->tf_ds = _udatasel;
 560         regs->tf_es = _udatasel;
 561         regs->tf_fs = _udatasel;
 562         regs->tf_ss = _udatasel;
 563         PROC_LOCK(p);
 564         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 565 }
 566 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 567
 568 void
 569 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 570 {
 571         struct sigframe sf, *sfp;
 572         struct proc *p;
 573         struct thread *td;
 574         struct sigacts *psp;
 575         char *sp;
 576         struct trapframe *regs;
 577         struct segment_descriptor *sdp;
 578         char *xfpusave;
 579         size_t xfpusave_len;
 580         int sig;
 581         int oonstack;
 582
 583         td = curthread;
 584         p = td->td_proc;
 585         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 586         sig = ksi->ksi_signo;
 587         psp = p->p_sigacts;
 588         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 589 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 590         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 591                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 592                 return;
 593         }
 594 #endif
 595 #ifdef COMPAT_43
 596         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 597                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 598                 return;
 599         }
 600 #endif
 601         regs = td->td_frame;
 602         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 603
 604         if (cpu_max_ext_state_size > sizeof(union savefpu) && use_xsave) {
 605                 xfpusave_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
 606                 xfpusave = __builtin_alloca(xfpusave_len);
 607         } else {
 608                 xfpusave_len = 0;
 609                 xfpusave = NULL;
 610         }
 611
 612         /* Save user context. */
 613         bzero(&sf, sizeof(sf));
 614         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 615         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 616         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 617             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 618         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 619         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 620         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 621         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 622         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext, xfpusave, xfpusave_len);
 623         fpstate_drop(td);
 624         /*
 625          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 626          */
 627         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 628         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 629             sdp->sd_lobase;
 630         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 631         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 632             sdp->sd_lobase;
 633         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2,
 634             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2));
 635
 636         /* Allocate space for the signal handler context. */
 637         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 638             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 639                 sp = (char *)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 640 #if defined(COMPAT_43)
 641                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 642 #endif
 643         } else
 644                 sp = (char *)regs->tf_esp - 128;
 645         if (xfpusave != NULL) {
 646                 sp -= xfpusave_len;
 647                 sp = (char *)((unsigned int)sp & ~0x3F);
 648                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate = (register_t)sp;
 649         }
 650         sp -= sizeof(struct sigframe);
 651
 652         /* Align to 16 bytes. */
 653         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 654
 655         /* Build the argument list for the signal handler. */
 656         sf.sf_signum = sig;
 657         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 658         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 659         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 660                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 661                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 662                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 663
 664                 /* Fill in POSIX parts */
 665                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 666                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 667         } else {
 668                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 669                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 670                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 671                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 672         }
 673         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 674         PROC_UNLOCK(p);
 675
 676         /*
 677          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 678          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 679          * eflags.
 680          */
 681         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 682                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 683                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 684
 685                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 686                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 687                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 688                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 689
 690                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 691                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 692                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 693                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 694
 695                 /*
 696                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 697                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 698                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 699                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 700                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 701                  */
 702                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 703         }
 704
 705         /*
 706          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 707          */
 708         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
 709             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
 710             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
 711             != 0)) {
 712                 PROC_LOCK(p);
 713                 sigexit(td, SIGILL);
 714         }
 715
 716         regs->tf_esp = (int)sfp;
 717         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 718         if (regs->tf_eip == 0)
 719                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szsigcode;
 720         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 721         regs->tf_cs = _ucodesel;
 722         regs->tf_ds = _udatasel;
 723         regs->tf_es = _udatasel;
 724         regs->tf_fs = _udatasel;
 725         regs->tf_ss = _udatasel;
 726         PROC_LOCK(p);
 727         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 728 }
 729
 730 /*
 731  * System call to cleanup state after a signal
 732  * has been taken.  Reset signal mask and
 733  * stack state from context left by sendsig (above).
 734  * Return to previous pc and psl as specified by
 735  * context left by sendsig. Check carefully to
 736  * make sure that the user has not modified the
 737  * state to gain improper privileges.
 738  *
 739  * MPSAFE
 740  */
 741 #ifdef COMPAT_43
 742 int
 743 osigreturn(td, uap)
 744         struct thread *td;
 745         struct osigreturn_args /* {
 746                 struct osigcontext *sigcntxp;
 747         } */ *uap;
 748 {
 749         struct osigcontext sc;
 750         struct trapframe *regs;
 751         struct osigcontext *scp;
 752         int eflags, error;
 753         ksiginfo_t ksi;
 754
 755         regs = td->td_frame;
 756         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 757         if (error != 0)
 758                 return (error);
 759         scp = &sc;
 760         eflags = scp->sc_ps;
 761         if (eflags & PSL_VM) {
 762                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 763                 struct vm86_kernel *vm86;
 764
 765                 /*
 766                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 767                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 768                  */
 769                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 770                         return (EINVAL);
 771                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 772                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 773                         return (EINVAL);
 774
 775                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 776                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 777                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 778                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 779                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 780                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 781                         trapsignal(td, &ksi);
 782                 }
 783
 784                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 785                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 786                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 787                 } else {
 788                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 789                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 790                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 791                 }
 792                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 793                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 794                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 795                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 796                 tf->tf_ds = _udatasel;
 797                 tf->tf_es = _udatasel;
 798                 tf->tf_fs = _udatasel;
 799         } else {
 800                 /*
 801                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 802                  */
 803                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 804                         return (EINVAL);
 805                 }
 806
 807                 /*
 808                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 809                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 810                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 811                  */
 812                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 813                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 814                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 815                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 816                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 817                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 818                         trapsignal(td, &ksi);
 819                         return (EINVAL);
 820                 }
 821                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 822                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 823                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 824         }
 825
 826         /* Restore remaining registers. */
 827         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 828         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 829         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 830         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 831         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 832         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 833         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 834         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 835         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 836         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 837         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 838         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 839         regs->tf_eflags = eflags;
 840
 841 #if defined(COMPAT_43)
 842         if (scp->sc_onstack & 1)
 843                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 844         else
 845                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 846 #endif
 847         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 848             SIGPROCMASK_OLD);
 849         return (EJUSTRETURN);
 850 }
 851 #endif /* COMPAT_43 */
 852
 853 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 854 /*
 855  * MPSAFE
 856  */
 857 int
 858 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 859         struct thread *td;
 860         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 861                 const ucontext4 *sigcntxp;
 862         } */ *uap;
 863 {
 864         struct ucontext4 uc;
 865         struct trapframe *regs;
 866         struct ucontext4 *ucp;
 867         int cs, eflags, error;
 868         ksiginfo_t ksi;
 869
 870         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 871         if (error != 0)
 872                 return (error);
 873         ucp = &uc;
 874         regs = td->td_frame;
 875         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 876         if (eflags & PSL_VM) {
 877                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 878                 struct vm86_kernel *vm86;
 879
 880                 /*
 881                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 882                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 883                  */
 884                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 885                         return (EINVAL);
 886                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 887                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 888                         return (EINVAL);
 889
 890                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 891                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 892                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 893                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 894                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 895                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 896                         trapsignal(td, &ksi);
 897                 }
 898                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 899                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 900                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 901                 } else {
 902                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 903                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 904                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 905                 }
 906                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 907                 tf->tf_eflags = eflags;
 908                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 909                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 910                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 911                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 912                 tf->tf_ds = _udatasel;
 913                 tf->tf_es = _udatasel;
 914                 tf->tf_fs = _udatasel;
 915         } else {
 916                 /*
 917                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 918                  */
 919                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 920                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
 921                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
 922                         return (EINVAL);
 923                 }
 924
 925                 /*
 926                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 927                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 928                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 929                  */
 930                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 931                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 932                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
 933                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
 934                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 935                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 936                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 937                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 938                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 939                         trapsignal(td, &ksi);
 940                         return (EINVAL);
 941                 }
 942
 943                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 944         }
 945
 946 #if defined(COMPAT_43)
 947         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 948                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 949         else
 950                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 951 #endif
 952         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 953         return (EJUSTRETURN);
 954 }
 955 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 956
 957 /*
 958  * MPSAFE
 959  */
 960 int
 961 sys_sigreturn(td, uap)
 962         struct thread *td;
 963         struct sigreturn_args /* {
 964                 const struct __ucontext *sigcntxp;
 965         } */ *uap;
 966 {
 967         ucontext_t uc;
 968         struct proc *p;
 969         struct trapframe *regs;
 970         ucontext_t *ucp;
 971         char *xfpustate;
 972         size_t xfpustate_len;
 973         int cs, eflags, error, ret;
 974         ksiginfo_t ksi;
 975
 976         p = td->td_proc;
 977
 978         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 979         if (error != 0)
 980                 return (error);
 981         ucp = &uc;
 982         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
 983                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
 984                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
 985                 return (EINVAL);
 986         }
 987         regs = td->td_frame;
 988         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 989         if (eflags & PSL_VM) {
 990                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 991                 struct vm86_kernel *vm86;
 992
 993                 /*
 994                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 995                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 996                  */
 997                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 998                         return (EINVAL);
 999                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1000                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1001                         return (EINVAL);
1002
1003                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1004                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1005                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1006                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1007                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1008                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1009                         trapsignal(td, &ksi);
1010                 }
1011
1012                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1013                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1014                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1015                 } else {
1016                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1017                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1018                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1019                 }
1020                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1021                 tf->tf_eflags = eflags;
1022                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1023                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1024                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1025                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1026                 tf->tf_ds = _udatasel;
1027                 tf->tf_es = _udatasel;
1028                 tf->tf_fs = _udatasel;
1029         } else {
1030                 /*
1031                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1032                  */
1033                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1034                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1035                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1036                         return (EINVAL);
1037                 }
1038
1039                 /*
1040                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1041                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1042                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1043                  */
1044                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1045                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1046                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1047                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1048                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1049                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1050                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1051                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1052                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1053                         trapsignal(td, &ksi);
1054                         return (EINVAL);
1055                 }
1056
1057                 if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
1058                         xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
1059                         if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
1060                             sizeof(union savefpu)) {
1061                                 uprintf(
1062                             "pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
1063                                     p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
1064                                 return (EINVAL);
1065                         }
1066                         xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
1067                         error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
1068                             xfpustate, xfpustate_len);
1069                         if (error != 0) {
1070                                 uprintf(
1071         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
1072                                     p->p_pid, td->td_name);
1073                                 return (error);
1074                         }
1075                 } else {
1076                         xfpustate = NULL;
1077                         xfpustate_len = 0;
1078                 }
1079                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate,
1080                     xfpustate_len);
1081                 if (ret != 0)
1082                         return (ret);
1083                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1084         }
1085
1086 #if defined(COMPAT_43)
1087         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1088                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1089         else
1090                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1091 #endif
1092
1093         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1094         return (EJUSTRETURN);
1095 }
1096
1097 #ifdef COMPAT_43
1098 static void
1099 setup_priv_lcall_gate(struct proc *p)
1100 {
1101         struct i386_ldt_args uap;
1102         union descriptor desc;
1103         u_int lcall_addr;
1104
1105         bzero(&uap, sizeof(uap));
1106         uap.start = 0;
1107         uap.num = 1;
1108         lcall_addr = p->p_sysent->sv_psstrings - sz_lcall_tramp;
1109         bzero(&desc, sizeof(desc));
1110         desc.sd.sd_type = SDT_MEMERA;
1111         desc.sd.sd_dpl = SEL_UPL;
1112         desc.sd.sd_p = 1;
1113         desc.sd.sd_def32 = 1;
1114         desc.sd.sd_gran = 1;
1115         desc.sd.sd_lolimit = 0xffff;
1116         desc.sd.sd_hilimit = 0xf;
1117         desc.sd.sd_lobase = lcall_addr;
1118         desc.sd.sd_hibase = lcall_addr >> 24;
1119         i386_set_ldt(curthread, &uap, &desc);
1120 }
1121 #endif
1122
1123 /*
1124  * Reset registers to default values on exec.
1125  */
1126 void
1127 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, uintptr_t stack)
1128 {
1129         struct trapframe *regs;
1130         struct pcb *pcb;
1131         register_t saved_eflags;
1132
1133         regs = td->td_frame;
1134         pcb = td->td_pcb;
1135
1136         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1137         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1138         load_gs(_udatasel);
1139
1140         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1141         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
1142                 user_ldt_free(td);
1143         else
1144                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1145
1146 #ifdef COMPAT_43
1147         if (td->td_proc->p_sysent->sv_psstrings !=
1148             elf32_freebsd_sysvec.sv_psstrings)
1149                 setup_priv_lcall_gate(td->td_proc);
1150 #endif
1151
1152         /*
1153          * Reset the fs and gs bases.  The values from the old address
1154          * space do not make sense for the new program.  In particular,
1155          * gsbase might be the TLS base for the old program but the new
1156          * program has no TLS now.
1157          */
1158         set_fsbase(td, 0);
1159         set_gsbase(td, 0);
1160
1161         /* Make sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend on it. */
1162         saved_eflags = regs->tf_eflags & PSL_T;
1163         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1164         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1165         regs->tf_esp = stack;
1166         regs->tf_eflags = PSL_USER | saved_eflags;
1167         regs->tf_ss = _udatasel;
1168         regs->tf_ds = _udatasel;
1169         regs->tf_es = _udatasel;
1170         regs->tf_fs = _udatasel;
1171         regs->tf_cs = _ucodesel;
1172
1173         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1174         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1175
1176         /*
1177          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1178          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1179          */
1180         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1181                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1182                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1183                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1184                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1185                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1186                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1187                 if (pcb == curpcb) {
1188                         /*
1189                          * Clear the debug registers on the running
1190                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1191                          * the next process we switch to.
1192                          */
1193                         reset_dbregs();
1194                 }
1195                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1196         }
1197
1198         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1199
1200         /*
1201          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1202          * clean FP state if it uses the FPU again.
1203          */
1204         fpstate_drop(td);
1205 }
1206
1207 void
1208 cpu_setregs(void)
1209 {
1210         unsigned int cr0;
1211
1212         cr0 = rcr0();
1213
1214         /*
1215          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1216          *
1217          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1218          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1219          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1220          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1221          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1222          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1223          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1224          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1225          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1226          *
1227          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1228          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1229          */
1230         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1231         load_cr0(cr0);
1232         load_gs(_udatasel);
1233 }
1234
1235 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1236 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1237         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1238
1239 static char bootmethod[16] = "BIOS";
1240 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
1241     "System firmware boot method");
1242
1243 /*
1244  * Initialize 386 and configure to run kernel
1245  */
1246
1247 /*
1248  * Initialize segments & interrupt table
1249  */
1250
1251 int _default_ldt;
1252
1253 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1254
1255 union descriptor gdt0[NGDT];    /* initial global descriptor table */
1256 union descriptor *gdt = gdt0;   /* global descriptor table */
1257
1258 union descriptor *ldt;          /* local descriptor table */
1259
1260 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1261 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1262
1263 static struct i386tss *dblfault_tss;
1264 static char *dblfault_stack;
1265
1266 static struct i386tss common_tss0;
1267
1268 vm_offset_t proc0kstack;
1269
1270 /*
1271  * software prototypes -- in more palatable form.
1272  *
1273  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1274  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1275  */
1276 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1277 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1278 {       .ssd_base = 0x0,
1279         .ssd_limit = 0x0,
1280         .ssd_type = 0,
1281         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1282         .ssd_p = 0,
1283         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1284         .ssd_def32 = 0,
1285         .ssd_gran = 0           },
1286 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1287 {       .ssd_base = 0x0,
1288         .ssd_limit = 0xfffff,
1289         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1290         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1291         .ssd_p = 1,
1292         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1293         .ssd_def32 = 1,
1294         .ssd_gran = 1           },
1295 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1296 {       .ssd_base = 0x0,
1297         .ssd_limit = 0xfffff,
1298         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1299         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1300         .ssd_p = 1,
1301         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1302         .ssd_def32 = 1,
1303         .ssd_gran = 1           },
1304 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1305 {       .ssd_base = 0x0,
1306         .ssd_limit = 0xfffff,
1307         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1308         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1309         .ssd_p = 1,
1310         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1311         .ssd_def32 = 1,
1312         .ssd_gran = 1           },
1313 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1314 {       .ssd_base = 0x0,
1315         .ssd_limit = 0xfffff,
1316         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1317         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1318         .ssd_p = 1,
1319         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1320         .ssd_def32 = 1,
1321         .ssd_gran = 1           },
1322 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1323 {       .ssd_base = 0x0,
1324         .ssd_limit = 0xfffff,
1325         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1326         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1327         .ssd_p = 1,
1328         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1329         .ssd_def32 = 1,
1330         .ssd_gran = 1           },
1331 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1332 {       .ssd_base = 0x0,
1333         .ssd_limit = 0xfffff,
1334         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1335         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1336         .ssd_p = 1,
1337         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1338         .ssd_def32 = 1,
1339         .ssd_gran = 1           },
1340 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1341 {       .ssd_base = 0x0,
1342         .ssd_limit = 0xfffff,
1343         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1344         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1345         .ssd_p = 1,
1346         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1347         .ssd_def32 = 1,
1348         .ssd_gran = 1           },
1349 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1350 {       .ssd_base = 0x400,
1351         .ssd_limit = 0xfffff,
1352         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1353         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1354         .ssd_p = 1,
1355         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1356         .ssd_def32 = 1,
1357         .ssd_gran = 1           },
1358 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1359 {
1360         .ssd_base = 0x0,
1361         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1362         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1363         .ssd_dpl = 0,
1364         .ssd_p = 1,
1365         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1366         .ssd_def32 = 0,
1367         .ssd_gran = 0           },
1368 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1369 {       .ssd_base = 0,
1370         .ssd_limit = sizeof(union descriptor) * NLDT - 1,
1371         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1372         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1373         .ssd_p = 1,
1374         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1375         .ssd_def32 = 0,
1376         .ssd_gran = 0           },
1377 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1378 {       .ssd_base = 0,
1379         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1380         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1381         .ssd_dpl = 0,
1382         .ssd_p = 1,
1383         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1384         .ssd_def32 = 0,
1385         .ssd_gran = 0           },
1386 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1387 {       .ssd_base = 0,
1388         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1389         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1390         .ssd_dpl = 0,
1391         .ssd_p = 1,
1392         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1393         .ssd_def32 = 0,
1394         .ssd_gran = 0           },
1395 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1396 {       .ssd_base = 0,
1397         .ssd_limit = 0xfffff,
1398         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1399         .ssd_dpl = 0,
1400         .ssd_p = 1,
1401         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1402         .ssd_def32 = 0,
1403         .ssd_gran = 1           },
1404 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1405 {       .ssd_base = 0,
1406         .ssd_limit = 0xfffff,
1407         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1408         .ssd_dpl = 0,
1409         .ssd_p = 1,
1410         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1411         .ssd_def32 = 0,
1412         .ssd_gran = 1           },
1413 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1414 {       .ssd_base = 0,
1415         .ssd_limit = 0xfffff,
1416         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1417         .ssd_dpl = 0,
1418         .ssd_p = 1,
1419         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1420         .ssd_def32 = 1,
1421         .ssd_gran = 1           },
1422 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1423 {       .ssd_base = 0,
1424         .ssd_limit = 0xfffff,
1425         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1426         .ssd_dpl = 0,
1427         .ssd_p = 1,
1428         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1429         .ssd_def32 = 0,
1430         .ssd_gran = 1           },
1431 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1432 {       .ssd_base = 0,
1433         .ssd_limit = 0xfffff,
1434         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1435         .ssd_dpl = 0,
1436         .ssd_p = 1,
1437         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1438         .ssd_def32 = 0,
1439         .ssd_gran = 1           },
1440 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1441 {       .ssd_base = 0x0,
1442         .ssd_limit = 0x0,
1443         .ssd_type = 0,
1444         .ssd_dpl = 0,
1445         .ssd_p = 0,
1446         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1447         .ssd_def32 = 0,
1448         .ssd_gran = 0           },
1449 };
1450
1451 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1452         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1453 {       .ssd_base = 0x0,
1454         .ssd_limit = 0x0,
1455         .ssd_type = 0,
1456         .ssd_dpl = 0,
1457         .ssd_p = 0,
1458         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1459         .ssd_def32 = 0,
1460         .ssd_gran = 0           },
1461         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1462 {       .ssd_base = 0x0,
1463         .ssd_limit = 0x0,
1464         .ssd_type = 0,
1465         .ssd_dpl = 0,
1466         .ssd_p = 0,
1467         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1468         .ssd_def32 = 0,
1469         .ssd_gran = 0           },
1470         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1471 {       .ssd_base = 0x0,
1472         .ssd_limit = 0x0,
1473         .ssd_type = 0,
1474         .ssd_dpl = 0,
1475         .ssd_p = 0,
1476         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1477         .ssd_def32 = 0,
1478         .ssd_gran = 0           },
1479         /* Code Descriptor for user */
1480 {       .ssd_base = 0x0,
1481         .ssd_limit = 0xfffff,
1482         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1483         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1484         .ssd_p = 1,
1485         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1486         .ssd_def32 = 1,
1487         .ssd_gran = 1           },
1488         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1489 {       .ssd_base = 0x0,
1490         .ssd_limit = 0x0,
1491         .ssd_type = 0,
1492         .ssd_dpl = 0,
1493         .ssd_p = 0,
1494         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1495         .ssd_def32 = 0,
1496         .ssd_gran = 0           },
1497         /* Data Descriptor for user */
1498 {       .ssd_base = 0x0,
1499         .ssd_limit = 0xfffff,
1500         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1501         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1502         .ssd_p = 1,
1503         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1504         .ssd_def32 = 1,
1505         .ssd_gran = 1           },
1506 };
1507
1508 uintptr_t setidt_disp;
1509
1510 void
1511 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1512 {
1513         uintptr_t off;
1514
1515         off = func != NULL ? (uintptr_t)func + setidt_disp : 0;
1516         setidt_nodisp(idx, off, typ, dpl, selec);
1517 }
1518
1519 void
1520 setidt_nodisp(int idx, uintptr_t off, int typ, int dpl, int selec)
1521 {
1522         struct gate_descriptor *ip;
1523
1524         ip = idt + idx;
1525         ip->gd_looffset = off;
1526         ip->gd_selector = selec;
1527         ip->gd_stkcpy = 0;
1528         ip->gd_xx = 0;
1529         ip->gd_type = typ;
1530         ip->gd_dpl = dpl;
1531         ip->gd_p = 1;
1532         ip->gd_hioffset = ((u_int)off) >> 16 ;
1533 }
1534
1535 extern inthand_t
1536         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1537         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1538         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1539         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1540         IDTVEC(xmm),
1541 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1542         IDTVEC(dtrace_ret),
1543 #endif
1544 #ifdef XENHVM
1545         IDTVEC(xen_intr_upcall),
1546 #endif
1547         IDTVEC(int0x80_syscall);
1548
1549 #ifdef DDB
1550 /*
1551  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1552  * the default 'rsvd' entry point.
1553  */
1554 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1555 {
1556         struct gate_descriptor *ip;
1557         int idx;
1558         uintptr_t func, func_trm;
1559         bool trm;
1560
1561         ip = idt;
1562         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1563                 if (ip->gd_type == SDT_SYSTASKGT) {
1564                         db_printf("%3d\t<TASK>\n", idx);
1565                 } else {
1566                         func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1567                         if (func >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS) {
1568                                 func_trm = func;
1569                                 func -= setidt_disp;
1570                                 trm = true;
1571                         } else
1572                                 trm = false;
1573                         if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1574                                 db_printf("%3d\t", idx);
1575                                 db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1576                                 if (trm)
1577                                         db_printf(" (trampoline %#x)",
1578                                             func_trm);
1579                                 db_printf("\n");
1580                         }
1581                 }
1582                 ip++;
1583         }
1584 }
1585
1586 /* Show privileged registers. */
1587 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1588 {
1589         uint64_t idtr, gdtr;
1590
1591         idtr = ridt();
1592         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1593             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1594         gdtr = rgdt();
1595         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1596             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1597         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1598         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1599         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1600         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1601         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1602         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1603         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
1604                 db_printf("xcr0\t0x%016llx\n", rxcr(0));
1605         if (amd_feature & (AMDID_NX | AMDID_LM))
1606                 db_printf("EFER\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_EFER));
1607         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
1608                 db_printf("FEATURES_CTL\t0x%016llx\n",
1609                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
1610         if (((cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_INTEL ||
1611             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD) && CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) >= 6) ||
1612             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_HYGON)
1613                 db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
1614         if (cpu_feature & CPUID_PAT)
1615                 db_printf("PAT\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_PAT));
1616 }
1617
1618 DB_SHOW_COMMAND(dbregs, db_show_dbregs)
1619 {
1620
1621         db_printf("dr0\t0x%08x\n", rdr0());
1622         db_printf("dr1\t0x%08x\n", rdr1());
1623         db_printf("dr2\t0x%08x\n", rdr2());
1624         db_printf("dr3\t0x%08x\n", rdr3());
1625         db_printf("dr6\t0x%08x\n", rdr6());
1626         db_printf("dr7\t0x%08x\n", rdr7());
1627 }
1628
1629 DB_SHOW_COMMAND(frame, db_show_frame)
1630 {
1631         struct trapframe *frame;
1632
1633         frame = have_addr ? (struct trapframe *)addr : curthread->td_frame;
1634         printf("ss %#x esp %#x efl %#x cs %#x eip %#x\n",
1635             frame->tf_ss, frame->tf_esp, frame->tf_eflags, frame->tf_cs,
1636             frame->tf_eip);
1637         printf("err %#x trapno %d\n", frame->tf_err, frame->tf_trapno);
1638         printf("ds %#x es %#x fs %#x\n",
1639             frame->tf_ds, frame->tf_es, frame->tf_fs);
1640         printf("eax %#x ecx %#x edx %#x ebx %#x\n",
1641             frame->tf_eax, frame->tf_ecx, frame->tf_edx, frame->tf_ebx);
1642         printf("ebp %#x esi %#x edi %#x\n",
1643             frame->tf_ebp, frame->tf_esi, frame->tf_edi);
1644
1645 }
1646 #endif
1647
1648 void
1649 sdtossd(sd, ssd)
1650         struct segment_descriptor *sd;
1651         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1652 {
1653         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1654         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1655         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1656         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1657         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1658         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1659         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1660 }
1661
1662 static int
1663 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
1664     int *physmap_idxp)
1665 {
1666         uint64_t lim, ign;
1667         int i, insert_idx, physmap_idx;
1668
1669         physmap_idx = *physmap_idxp;
1670
1671         if (length == 0)
1672                 return (1);
1673
1674         lim = 0x100000000;                                      /*  4G */
1675         if (pae_mode && above4g_allow)
1676                 lim = above24g_allow ? -1ULL : 0x600000000;     /* 24G */
1677         if (base >= lim) {
1678                 printf("%uK of memory above %uGB ignored, pae %d "
1679                     "above4g_allow %d above24g_allow %d\n",
1680                     (u_int)(length / 1024), (u_int)(lim >> 30), pae_mode,
1681                     above4g_allow, above24g_allow);
1682                 return (1);
1683         }
1684         if (base + length >= lim) {
1685                 ign = base + length - lim;
1686                 length -= ign;
1687                 printf("%uK of memory above %uGB ignored, pae %d "
1688                     "above4g_allow %d above24g_allow %d\n",
1689                     (u_int)(ign / 1024), (u_int)(lim >> 30), pae_mode,
1690                     above4g_allow, above24g_allow);
1691         }
1692
1693         /*
1694          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
1695          * assuming the new entry will be added to the end.
1696          */
1697         insert_idx = physmap_idx + 2;
1698         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1699                 if (base < physmap[i + 1]) {
1700                         if (base + length <= physmap[i]) {
1701                                 insert_idx = i;
1702                                 break;
1703                         }
1704                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1705                                 printf(
1706                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
1707                         return (1);
1708                 }
1709         }
1710
1711         /* See if we can prepend to the next entry. */
1712         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
1713                 physmap[insert_idx] = base;
1714                 return (1);
1715         }
1716
1717         /* See if we can append to the previous entry. */
1718         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
1719                 physmap[insert_idx - 1] += length;
1720                 return (1);
1721         }
1722
1723         physmap_idx += 2;
1724         *physmap_idxp = physmap_idx;
1725         if (physmap_idx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
1726                 printf(
1727                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1728                 return (0);
1729         }
1730
1731         /*
1732          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
1733          * entry if needed.
1734          */
1735         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
1736                 physmap[i] = physmap[i - 2];
1737                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
1738         }
1739
1740         /* Insert the new entry. */
1741         physmap[insert_idx] = base;
1742         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
1743         return (1);
1744 }
1745
1746 static int
1747 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
1748 {
1749         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1750                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
1751                     smap->type, smap->base, smap->length);
1752
1753         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1754                 return (1);
1755
1756         return (add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
1757             physmap_idxp));
1758 }
1759
1760 static void
1761 add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, vm_paddr_t *physmap,
1762     int *physmap_idxp)
1763 {
1764         struct bios_smap *smap, *smapend;
1765         u_int32_t smapsize;
1766         /*
1767          * Memory map from INT 15:E820.
1768          *
1769          * subr_module.c says:
1770          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1771          * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
1772          */
1773         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
1774         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1775
1776         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
1777                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, physmap_idxp))
1778                         break;
1779 }
1780
1781 static void
1782 basemem_setup(void)
1783 {
1784
1785         if (basemem > 640) {
1786                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1787                         basemem);
1788                 basemem = 640;
1789         }
1790
1791         pmap_basemem_setup(basemem);
1792 }
1793
1794 /*
1795  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1796  * available physical memory in the system, then test this memory and
1797  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1798  *
1799  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1800  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1801  *
1802  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1803  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1804  *
1805  * XXX first should be vm_paddr_t.
1806  */
1807 static void
1808 getmemsize(int first)
1809 {
1810         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1811         u_long memtest;
1812         vm_paddr_t physmap[PHYS_AVAIL_ENTRIES];
1813         quad_t dcons_addr, dcons_size, physmem_tunable;
1814         int hasbrokenint12, i, res;
1815         u_int extmem;
1816         struct vm86frame vmf;
1817         struct vm86context vmc;
1818         vm_paddr_t pa;
1819         struct bios_smap *smap, *smapbase;
1820         caddr_t kmdp;
1821
1822         has_smap = 0;
1823         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
1824         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1825         basemem = 0;
1826
1827         /*
1828          * Tell the physical memory allocator about pages used to store
1829          * the kernel and preloaded data.  See kmem_bootstrap_free().
1830          */
1831         vm_phys_add_seg((vm_paddr_t)KERNLOAD, trunc_page(first));
1832
1833         TUNABLE_INT_FETCH("hw.above4g_allow", &above4g_allow);
1834         TUNABLE_INT_FETCH("hw.above24g_allow", &above24g_allow);
1835
1836         /*
1837          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
1838          * use that and do not make any VM86 calls.
1839          */
1840         physmap_idx = 0;
1841         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1842         if (kmdp == NULL)
1843                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
1844         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1845             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1846         if (smapbase != NULL) {
1847                 add_smap_entries(smapbase, physmap, &physmap_idx);
1848                 has_smap = 1;
1849                 goto have_smap;
1850         }
1851
1852         /*
1853          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
1854          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
1855          * need use the SMAP to determine the base memory size.
1856          */
1857         hasbrokenint12 = 0;
1858         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1859         if (hasbrokenint12 == 0) {
1860                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
1861                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
1862                 basemem = vmf.vmf_ax;
1863                 basemem_setup();
1864         }
1865
1866         /*
1867          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
1868          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
1869          * kernel will unmap this page later.
1870          */
1871         vmc.npages = 0;
1872         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, PMAP_MAP_LOW + ptoa(1));
1873         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1874         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
1875
1876         vmf.vmf_ebx = 0;
1877         do {
1878                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1879                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1880                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
1881                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1882                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1883                         break;
1884                 has_smap = 1;
1885                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
1886                         break;
1887         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1888
1889 have_smap:
1890         /*
1891          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
1892          * figure it out from the SMAP (or just guess).
1893          */
1894         if (basemem == 0) {
1895                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1896                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1897                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1898                                 break;
1899                         }
1900                 }
1901
1902                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
1903                 if (basemem == 0)
1904                         basemem = 640;
1905                 basemem_setup();
1906         }
1907
1908         if (physmap[1] != 0)
1909                 goto physmap_done;
1910
1911         /*
1912          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
1913          * memory size.  We will then build a simple memory map with
1914          * two segments, one for "base memory" and the second for
1915          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
1916          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
1917          * are in units of 1KB.
1918          *
1919          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
1920          */
1921         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1922         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1923                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1924         } else {
1925                 /*
1926                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
1927                  * to determine the extended memory size.  Currently
1928                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
1929                  */
1930 #if 0
1931                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1932                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1933                 extmem = vmf.vmf_ax;
1934 #else
1935                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1936 #endif
1937         }
1938
1939         /*
1940          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1941          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1942          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1943          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1944          * them beyond the limit.
1945          *
1946          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1947          *      chop it to 15MB.
1948          */
1949         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1950                 extmem = 15 * 1024;
1951
1952         physmap[0] = 0;
1953         physmap[1] = basemem * 1024;
1954         physmap_idx = 2;
1955         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1956         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1957
1958 physmap_done:
1959         /*
1960          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1961          */
1962
1963 #ifdef SMP
1964         /* make hole for AP bootstrap code */
1965         alloc_ap_trampoline(physmap, &physmap_idx);
1966 #endif
1967
1968         /*
1969          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1970          * highest page of the physical address space.  It should be
1971          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1972          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1973          *
1974          * This is especially confusing when it is much larger than the
1975          * memory size and is displayed as "realmem".
1976          */
1977         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1978
1979 #ifdef MAXMEM
1980         Maxmem = MAXMEM / 4;
1981 #endif
1982
1983         if (TUNABLE_QUAD_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1984                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1985
1986         /*
1987          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
1988          * the amount of memory in the system.
1989          */
1990         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1991                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1992
1993         /*
1994          * The boot memory test is disabled by default, as it takes a
1995          * significant amount of time on large-memory systems, and is
1996          * unfriendly to virtual machines as it unnecessarily touches all
1997          * pages.
1998          *
1999          * A general name is used as the code may be extended to support
2000          * additional tests beyond the current "page present" test.
2001          */
2002         memtest = 0;
2003         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2004
2005         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2006             (boothowto & RB_VERBOSE))
2007                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2008
2009         /*
2010          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2011          * extend the last memory segment to the new limit.
2012          */
2013         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2014                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2015
2016         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2017         pmap_bootstrap(first);
2018
2019         /*
2020          * Size up each available chunk of physical memory.
2021          */
2022         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2023         pa_indx = 0;
2024         da_indx = 1;
2025         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2026         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2027         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2028
2029         /*
2030          * Get dcons buffer address
2031          */
2032         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2033             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2034                 dcons_addr = 0;
2035
2036         /*
2037          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2038          * round up the start address and round down the end address.
2039          */
2040         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2041                 vm_paddr_t end;
2042
2043                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2044                 if (physmap[i + 1] < end)
2045                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2046                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2047                         int tmp, page_bad, full;
2048                         int *ptr;
2049
2050                         full = FALSE;
2051                         /*
2052                          * block out kernel memory as not available.
2053                          */
2054                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2055                                 goto do_dump_avail;
2056
2057                         /*
2058                          * block out dcons buffer
2059                          */
2060                         if (dcons_addr > 0
2061                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2062                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2063                                 goto do_dump_avail;
2064
2065                         page_bad = FALSE;
2066                         if (memtest == 0)
2067                                 goto skip_memtest;
2068
2069                         /*
2070                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2071                          */
2072                         ptr = (int *)pmap_cmap3(pa, PG_V | PG_RW | PG_N);
2073
2074                         tmp = *(int *)ptr;
2075                         /*
2076                          * Test for alternating 1's and 0's
2077                          */
2078                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2079                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2080                                 page_bad = TRUE;
2081                         /*
2082                          * Test for alternating 0's and 1's
2083                          */
2084                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2085                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2086                                 page_bad = TRUE;
2087                         /*
2088                          * Test for all 1's
2089                          */
2090                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2091                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2092                                 page_bad = TRUE;
2093                         /*
2094                          * Test for all 0's
2095                          */
2096                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2097                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2098                                 page_bad = TRUE;
2099                         /*
2100                          * Restore original value.
2101                          */
2102                         *(int *)ptr = tmp;
2103
2104 skip_memtest:
2105                         /*
2106                          * Adjust array of valid/good pages.
2107                          */
2108                         if (page_bad == TRUE)
2109                                 continue;
2110                         /*
2111                          * If this good page is a continuation of the
2112                          * previous set of good pages, then just increase
2113                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2114                          * Note that "end" points one higher than end,
2115                          * making the range >= start and < end.
2116                          * If we're also doing a speculative memory
2117                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2118                          * so that we keep going. The first bad page
2119                          * will terminate the loop.
2120                          */
2121                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2122                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2123                         } else {
2124                                 pa_indx++;
2125                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
2126                                         printf(
2127                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2128                                         pa_indx--;
2129                                         full = TRUE;
2130                                         goto do_dump_avail;
2131                                 }
2132                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2133                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2134                         }
2135                         physmem++;
2136 do_dump_avail:
2137                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2138                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2139                         } else {
2140                                 da_indx++;
2141                                 if (da_indx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
2142                                         da_indx--;
2143                                         goto do_next;
2144                                 }
2145                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2146                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2147                         }
2148 do_next:
2149                         if (full)
2150                                 break;
2151                 }
2152         }
2153         pmap_cmap3(0, 0);
2154
2155         /*
2156          * XXX
2157          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2158          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2159          * calculation, etc.).
2160          */
2161         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2162             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2163                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2164                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2165                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2166         }
2167
2168         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2169
2170         /* Trim off space for the message buffer. */
2171         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2172
2173         /* Map the message buffer. */
2174         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2175                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2176                     off);
2177 }
2178
2179 static void
2180 i386_kdb_init(void)
2181 {
2182 #ifdef DDB
2183         db_fetch_ksymtab(bootinfo.bi_symtab, bootinfo.bi_esymtab);
2184 #endif
2185         kdb_init();
2186 #ifdef KDB
2187         if (boothowto & RB_KDB)
2188                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2189 #endif
2190 }
2191
2192 static void
2193 fixup_idt(void)
2194 {
2195         struct gate_descriptor *ip;
2196         uintptr_t off;
2197         int x;
2198
2199         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2200                 ip = &idt[x];
2201                 if (ip->gd_type != SDT_SYS386IGT &&
2202                     ip->gd_type != SDT_SYS386TGT)
2203                         continue;
2204                 off = ip->gd_looffset + (((u_int)ip->gd_hioffset) << 16);
2205                 KASSERT(off >= (uintptr_t)start_exceptions &&
2206                     off < (uintptr_t)end_exceptions,
2207                     ("IDT[%d] type %d off %#x", x, ip->gd_type, off));
2208                 off += setidt_disp;
2209                 MPASS(off >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS &&
2210                     off < PMAP_TRM_MAX_ADDRESS);
2211                 ip->gd_looffset = off;
2212                 ip->gd_hioffset = off >> 16;
2213         }
2214 }
2215
2216 static void
2217 i386_setidt1(void)
2218 {
2219         int x;
2220
2221         /* exceptions */
2222         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2223                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2224                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2225         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2226             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2227         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2228             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2229         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2230             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2231         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2232             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2233         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2234             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2235         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2236             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2237         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2238             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2239         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2240             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2241         setidt(IDT_DF, 0, SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL,
2242             SEL_KPL));
2243         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm), SDT_SYS386IGT,
2244             SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2245         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2246             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2247         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2248             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2249         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2250             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2251         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2252             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2253         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2254             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2255         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2256             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2257         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2258             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2259         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2260             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2261         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2262             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2263         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2264             SDT_SYS386IGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2265 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2266         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret),
2267             SDT_SYS386IGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2268 #endif
2269 #ifdef XENHVM
2270         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall),
2271             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2272 #endif
2273 }
2274
2275 static void
2276 i386_setidt2(void)
2277 {
2278
2279         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2280             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2281         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2282             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2283 }
2284
2285 #if defined(DEV_ISA) && !defined(DEV_ATPIC)
2286 static void
2287 i386_setidt3(void)
2288 {
2289
2290         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint),
2291             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2292         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint),
2293             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2294 }
2295 #endif
2296
2297 register_t
2298 init386(int first)
2299 {
2300         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
2301         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2302         struct pcpu *pc;
2303         struct xstate_hdr *xhdr;
2304         caddr_t kmdp;
2305         vm_offset_t addend;
2306         size_t ucode_len;
2307         int late_console;
2308
2309         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2310         thread0.td_kstack_pages = TD0_KSTACK_PAGES;
2311
2312         /*
2313          * This may be done better later if it gets more high level
2314          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2315          */
2316         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2317
2318         if (bootinfo.bi_modulep) {
2319                 metadata_missing = 0;
2320                 addend = (vm_paddr_t)bootinfo.bi_modulep < KERNBASE ?
2321                     PMAP_MAP_LOW : 0;
2322                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + addend;
2323                 preload_bootstrap_relocate(addend);
2324         } else {
2325                 metadata_missing = 1;
2326         }
2327
2328         if (bootinfo.bi_envp != 0) {
2329                 addend = (vm_paddr_t)bootinfo.bi_envp < KERNBASE ?
2330                     PMAP_MAP_LOW : 0;
2331                 init_static_kenv((char *)bootinfo.bi_envp + addend, 0);
2332         } else {
2333                 init_static_kenv(NULL, 0);
2334         }
2335
2336         /*
2337          * Re-evaluate CPU features if we loaded a microcode update.
2338          */
2339         ucode_len = ucode_load_bsp(first);
2340         if (ucode_len != 0) {
2341                 identify_cpu();
2342                 first = roundup2(first + ucode_len, PAGE_SIZE);
2343         }
2344
2345         identify_hypervisor();
2346
2347         /* Init basic tunables, hz etc */
2348         init_param1();
2349
2350         /*
2351          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2352          * of address space and permissions are enforced at page level.
2353          */
2354         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2355         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2356         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2357         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2358         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2359         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2360
2361         pc = &__pcpu[0];
2362         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2363         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int)pc;
2364         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int)&common_tss0;
2365
2366         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2367                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt0[x].sd);
2368
2369         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt0[0]) - 1;
2370         r_gdt.rd_base =  (int)gdt0;
2371         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2372         lgdt(&r_gdt);
2373
2374         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2375         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2376                 pmap_kenter(pa, pa);
2377         dpcpu_init((void *)first, 0);
2378         first += DPCPU_SIZE;
2379         PCPU_SET(prvspace, pc);
2380         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2381         /* Non-late cninit() and printf() can be moved up to here. */
2382
2383         /*
2384          * Initialize mutexes.
2385          *
2386          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2387          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2388          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2389          *           under witness.
2390          */
2391         mutex_init();
2392         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2393
2394         i386_setidt1();
2395
2396         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2397         r_idt.rd_base = (int) idt;
2398         lidt(&r_idt);
2399
2400         /*
2401          * Initialize the clock before the console so that console
2402          * initialization can use DELAY().
2403          */
2404         clock_init();
2405
2406         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2407         i386_setidt2();
2408         pmap_set_nx();
2409         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2410         initializecpucache();
2411
2412         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2413         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2414
2415         /* Initialize the tss (except for the final esp0) early for vm86. */
2416         common_tss0.tss_esp0 = thread0.td_kstack + thread0.td_kstack_pages *
2417             PAGE_SIZE - VM86_STACK_SPACE;
2418         common_tss0.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2419         common_tss0.tss_ioopt = sizeof(struct i386tss) << 16;
2420         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2421         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2422         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2423         ltr(gsel_tss);
2424
2425         /* Initialize the PIC early for vm86 calls. */
2426 #ifdef DEV_ISA
2427 #ifdef DEV_ATPIC
2428         elcr_probe();
2429         atpic_startup();
2430 #else
2431         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2432         atpic_reset();
2433
2434         /*
2435          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2436          * interrupt handler.
2437          */
2438         i386_setidt3();
2439 #endif
2440 #endif
2441
2442         /*
2443          * The console and kdb should be initialized even earlier than here,
2444          * but some console drivers don't work until after getmemsize().
2445          * Default to late console initialization to support these drivers.
2446          * This loses mainly printf()s in getmemsize() and early debugging.
2447          */
2448         late_console = 1;
2449         TUNABLE_INT_FETCH("debug.late_console", &late_console);
2450         if (!late_console) {
2451                 cninit();
2452                 i386_kdb_init();
2453         }
2454
2455         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2456         link_elf_ireloc(kmdp);
2457
2458         vm86_initialize();
2459         getmemsize(first);
2460         init_param2(physmem);
2461
2462         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2463
2464         if (late_console)
2465                 cninit();
2466
2467         if (metadata_missing)
2468                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2469
2470         if (late_console)
2471                 i386_kdb_init();
2472
2473         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
2474         npxinit(true);
2475         /*
2476          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
2477          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
2478          * area.
2479          */
2480         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
2481         thread0.td_pcb->pcb_save = get_pcb_user_save_td(&thread0);
2482         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
2483         if (use_xsave) {
2484                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
2485                     1);
2486                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
2487         }
2488         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2489         /* Move esp0 in the tss to its final place. */
2490         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2491         common_tss0.tss_esp0 = (vm_offset_t)thread0.td_pcb - VM86_STACK_SPACE;
2492         PCPU_SET(kesp0, common_tss0.tss_esp0);
2493         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;     /* clear busy bit */
2494         ltr(gsel_tss);
2495
2496         /* transfer to user mode */
2497
2498         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2499         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2500
2501         /* setup proc 0's pcb */
2502         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2503         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = pmap_get_kcr3();
2504         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2505         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2506
2507         cpu_probe_amdc1e();
2508
2509 #ifdef FDT
2510         x86_init_fdt();
2511 #endif
2512
2513         /* Location of kernel stack for locore */
2514         return ((register_t)thread0.td_pcb);
2515 }
2516
2517 static void
2518 machdep_init_trampoline(void)
2519 {
2520         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
2521         struct i386tss *tss;
2522         char *copyout_buf, *trampoline, *tramp_stack_base;
2523         int x;
2524
2525         gdt = pmap_trm_alloc(sizeof(union descriptor) * NGDT * mp_ncpus,
2526             M_NOWAIT | M_ZERO);
2527         bcopy(gdt0, gdt, sizeof(union descriptor) * NGDT);
2528         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2529         r_gdt.rd_base = (int)gdt;
2530         lgdt(&r_gdt);
2531
2532         tss = pmap_trm_alloc(sizeof(struct i386tss) * mp_ncpus,
2533             M_NOWAIT | M_ZERO);
2534         bcopy(&common_tss0, tss, sizeof(struct i386tss));
2535         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_lobase = (int)tss;
2536         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)tss >> 24;
2537         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;
2538
2539         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2540         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2541         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2542         PCPU_SET(common_tssp, tss);
2543         ltr(GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL));
2544
2545         trampoline = pmap_trm_alloc(end_exceptions - start_exceptions,
2546             M_NOWAIT);
2547         bcopy(start_exceptions, trampoline, end_exceptions - start_exceptions);
2548         tramp_stack_base = pmap_trm_alloc(TRAMP_STACK_SZ, M_NOWAIT);
2549         PCPU_SET(trampstk, (uintptr_t)tramp_stack_base + TRAMP_STACK_SZ -
2550             VM86_STACK_SPACE);
2551         tss[0].tss_esp0 = PCPU_GET(trampstk);
2552
2553         idt = pmap_trm_alloc(sizeof(idt0), M_NOWAIT | M_ZERO);
2554         bcopy(idt0, idt, sizeof(idt0));
2555
2556         /* Re-initialize new IDT since the handlers were relocated */
2557         setidt_disp = trampoline - start_exceptions;
2558         fixup_idt();
2559
2560         r_idt.rd_limit = sizeof(struct gate_descriptor) * NIDT - 1;
2561         r_idt.rd_base = (int)idt;
2562         lidt(&r_idt);
2563
2564         /* dblfault TSS */
2565         dblfault_tss = pmap_trm_alloc(sizeof(struct i386tss), M_NOWAIT | M_ZERO);
2566         dblfault_stack = pmap_trm_alloc(PAGE_SIZE, M_NOWAIT);
2567         dblfault_tss->tss_esp = dblfault_tss->tss_esp0 =
2568             dblfault_tss->tss_esp1 = dblfault_tss->tss_esp2 =
2569             (int)dblfault_stack + PAGE_SIZE;
2570         dblfault_tss->tss_ss = dblfault_tss->tss_ss0 = dblfault_tss->tss_ss1 =
2571             dblfault_tss->tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2572         dblfault_tss->tss_cr3 = pmap_get_kcr3();
2573         dblfault_tss->tss_eip = (int)dblfault_handler;
2574         dblfault_tss->tss_eflags = PSL_KERNEL;
2575         dblfault_tss->tss_ds = dblfault_tss->tss_es =
2576             dblfault_tss->tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2577         dblfault_tss->tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2578         dblfault_tss->tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2579         dblfault_tss->tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2580         gdt[GPANIC_SEL].sd.sd_lobase = (int)dblfault_tss;
2581         gdt[GPANIC_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)dblfault_tss >> 24;
2582
2583         /* make ldt memory segments */
2584         ldt = pmap_trm_alloc(sizeof(union descriptor) * NLDT,
2585             M_NOWAIT | M_ZERO);
2586         gdt[GLDT_SEL].sd.sd_lobase = (int)ldt;
2587         gdt[GLDT_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)ldt >> 24;
2588         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2589         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2590         for (x = 0; x < nitems(ldt_segs); x++)
2591                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2592
2593         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2594         lldt(_default_ldt);
2595         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2596
2597         copyout_buf = pmap_trm_alloc(TRAMP_COPYOUT_SZ, M_NOWAIT);
2598         PCPU_SET(copyout_buf, copyout_buf);
2599         copyout_init_tramp();
2600 }
2601 SYSINIT(vm_mem, SI_SUB_VM, SI_ORDER_SECOND, machdep_init_trampoline, NULL);
2602
2603 #ifdef COMPAT_43
2604 static void
2605 i386_setup_lcall_gate(void)
2606 {
2607         struct sysentvec *sv;
2608         struct user_segment_descriptor desc;
2609         u_int lcall_addr;
2610
2611         sv = &elf32_freebsd_sysvec;
2612         lcall_addr = (uintptr_t)sv->sv_psstrings - sz_lcall_tramp;
2613
2614         bzero(&desc, sizeof(desc));
2615         desc.sd_type = SDT_MEMERA;
2616         desc.sd_dpl = SEL_UPL;
2617         desc.sd_p = 1;
2618         desc.sd_def32 = 1;
2619         desc.sd_gran = 1;
2620         desc.sd_lolimit = 0xffff;
2621         desc.sd_hilimit = 0xf;
2622         desc.sd_lobase = lcall_addr;
2623         desc.sd_hibase = lcall_addr >> 24;
2624         bcopy(&desc, &ldt[LSYS5CALLS_SEL], sizeof(desc));
2625 }
2626 SYSINIT(elf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY, i386_setup_lcall_gate, NULL);
2627 #endif
2628
2629 void
2630 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2631 {
2632
2633         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
2634 }
2635
2636 static int
2637 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2638 {
2639         struct bios_smap *smapbase;
2640         struct bios_smap_xattr smap;
2641         caddr_t kmdp;
2642         uint32_t *smapattr;
2643         int count, error, i;
2644
2645         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
2646         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2647         if (kmdp == NULL)
2648                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2649         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2650             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2651         if (smapbase == NULL)
2652                 return (0);
2653         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
2654             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
2655         count = *((u_int32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
2656         error = 0;
2657         for (i = 0; i < count; i++) {
2658                 smap.base = smapbase[i].base;
2659                 smap.length = smapbase[i].length;
2660                 smap.type = smapbase[i].type;
2661                 if (smapattr != NULL)
2662                         smap.xattr = smapattr[i];
2663                 else
2664                         smap.xattr = 0;
2665                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
2666         }
2667         return (error);
2668 }
2669 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap,
2670     CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0,
2671     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr",
2672     "Raw BIOS SMAP data");
2673
2674 void
2675 spinlock_enter(void)
2676 {
2677         struct thread *td;
2678         register_t flags;
2679
2680         td = curthread;
2681         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
2682                 flags = intr_disable();
2683                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
2684                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
2685                 critical_enter();
2686         } else
2687                 td->td_md.md_spinlock_count++;
2688 }
2689
2690 void
2691 spinlock_exit(void)
2692 {
2693         struct thread *td;
2694         register_t flags;
2695
2696         td = curthread;
2697         flags = td->td_md.md_saved_flags;
2698         td->td_md.md_spinlock_count--;
2699         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
2700                 critical_exit();
2701                 intr_restore(flags);
2702         }
2703 }
2704
2705 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2706 static void f00f_hack(void *unused);
2707 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2708
2709 static void
2710 f00f_hack(void *unused)
2711 {
2712         struct region_descriptor r_idt;
2713         struct gate_descriptor *new_idt;
2714         vm_offset_t tmp;
2715
2716         if (!has_f00f_bug)
2717                 return;
2718
2719         GIANT_REQUIRED;
2720
2721         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2722
2723         tmp = (vm_offset_t)pmap_trm_alloc(PAGE_SIZE * 3, M_NOWAIT | M_ZERO);
2724         if (tmp == 0)
2725                 panic("kmem_malloc returned 0");
2726         tmp = round_page(tmp);
2727
2728         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
2729         new_idt = (struct gate_descriptor *)
2730             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
2731         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2732         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
2733         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2734         lidt(&r_idt);
2735         /* SMP machines do not need the F00F hack. */
2736         idt = new_idt;
2737         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
2738 }
2739 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2740
2741 /*
2742  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
2743  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
2744  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
2745  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
2746  * enough for a backtrace.
2747  */
2748 void
2749 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
2750 {
2751
2752         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
2753         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
2754         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
2755         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
2756         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
2757         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
2758         pcb->pcb_gs = rgs();
2759 }
2760
2761 int
2762 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
2763 {
2764
2765         td->td_frame->tf_eip = addr;
2766         return (0);
2767 }
2768
2769 int
2770 ptrace_single_step(struct thread *td)
2771 {
2772
2773         PROC_LOCK_ASSERT(td->td_proc, MA_OWNED);
2774         if ((td->td_frame->tf_eflags & PSL_T) == 0) {
2775                 td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
2776                 td->td_dbgflags |= TDB_STEP;
2777         }
2778         return (0);
2779 }
2780
2781 int
2782 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
2783 {
2784
2785         PROC_LOCK_ASSERT(td->td_proc, MA_OWNED);
2786         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
2787         td->td_dbgflags &= ~TDB_STEP;
2788         return (0);
2789 }
2790
2791 int
2792 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2793 {
2794         struct pcb *pcb;
2795         struct trapframe *tp;
2796
2797         tp = td->td_frame;
2798         pcb = td->td_pcb;
2799         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2800         return (fill_frame_regs(tp, regs));
2801 }
2802
2803 int
2804 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
2805 {
2806
2807         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2808         regs->r_es = tp->tf_es;
2809         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2810         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2811         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2812         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2813         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2814         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2815         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2816         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2817         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2818         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2819         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2820         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2821         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2822         regs->r_err = 0;
2823         regs->r_trapno = 0;
2824         return (0);
2825 }
2826
2827 int
2828 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2829 {
2830         struct pcb *pcb;
2831         struct trapframe *tp;
2832
2833         tp = td->td_frame;
2834         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2835             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2836                 return (EINVAL);
2837         pcb = td->td_pcb;
2838         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2839         tp->tf_es = regs->r_es;
2840         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2841         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2842         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2843         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2844         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2845         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2846         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2847         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2848         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2849         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2850         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2851         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2852         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2853         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2854         return (0);
2855 }
2856
2857 int
2858 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2859 {
2860
2861         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
2862             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
2863             ("not suspended thread %p", td));
2864         npxgetregs(td);
2865         if (cpu_fxsr)
2866                 npx_fill_fpregs_xmm(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm,
2867                     (struct save87 *)fpregs);
2868         else
2869                 bcopy(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_87, fpregs,
2870                     sizeof(*fpregs));
2871         return (0);
2872 }
2873
2874 int
2875 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2876 {
2877
2878         critical_enter();
2879         if (cpu_fxsr)
2880                 npx_set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2881                     &get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm);
2882         else
2883                 bcopy(fpregs, &get_pcb_user_save_td(td)->sv_87,
2884                     sizeof(*fpregs));
2885         npxuserinited(td);
2886         critical_exit();
2887         return (0);
2888 }
2889
2890 /*
2891  * Get machine context.
2892  */
2893 int
2894 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2895 {
2896         struct trapframe *tp;
2897         struct segment_descriptor *sdp;
2898
2899         tp = td->td_frame;
2900
2901         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2902         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
2903         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2904         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
2905         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2906         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2907         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2908         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
2909         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
2910         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
2911         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
2912         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
2913         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2914                 mcp->mc_eax = 0;
2915                 mcp->mc_edx = 0;
2916                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
2917         } else {
2918                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
2919                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
2920         }
2921         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
2922         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
2923         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
2924         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2925         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
2926         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2927         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2928         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
2929         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
2930         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
2931         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
2932         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
2933         mcp->mc_flags = 0;
2934         mcp->mc_xfpustate = 0;
2935         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
2936         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
2937         return (0);
2938 }
2939
2940 /*
2941  * Set machine context.
2942  *
2943  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2944  * touch the cs selector.
2945  */
2946 int
2947 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2948 {
2949         struct trapframe *tp;
2950         char *xfpustate;
2951         int eflags, ret;
2952
2953         tp = td->td_frame;
2954         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
2955             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
2956                 return (EINVAL);
2957         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
2958             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
2959         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
2960                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
2961                     sizeof(union savefpu))
2962                         return (EINVAL);
2963                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
2964                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
2965                     mcp->mc_xfpustate_len);
2966                 if (ret != 0)
2967                         return (ret);
2968         } else
2969                 xfpustate = NULL;
2970         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
2971         if (ret != 0)
2972                 return (ret);
2973         tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2974         tp->tf_es = mcp->mc_es;
2975         tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2976         tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
2977         tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
2978         tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
2979         tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
2980         tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
2981         tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
2982         tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
2983         tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
2984         tp->tf_eflags = eflags;
2985         tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
2986         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2987         td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
2988         return (0);
2989 }
2990
2991 static void
2992 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
2993     size_t xfpusave_len)
2994 {
2995         size_t max_len, len;
2996
2997         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
2998         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
2999             sizeof(mcp->mc_fpstate));
3000         mcp->mc_fpformat = npxformat();
3001         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
3002                 return;
3003         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
3004         len = xfpusave_len;
3005         if (len > max_len) {
3006                 len = max_len;
3007                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
3008         }
3009         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
3010         mcp->mc_xfpustate_len = len;
3011         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
3012 }
3013
3014 static int
3015 set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
3016     size_t xfpustate_len)
3017 {
3018         int error;
3019
3020         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
3021                 return (0);
3022         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
3023             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
3024                 return (EINVAL);
3025         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
3026                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
3027                 fpstate_drop(td);
3028                 error = 0;
3029         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
3030             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
3031                 error = npxsetregs(td, (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate,
3032                     xfpustate, xfpustate_len);
3033         } else
3034                 return (EINVAL);
3035         return (error);
3036 }
3037
3038 static void
3039 fpstate_drop(struct thread *td)
3040 {
3041
3042         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
3043         critical_enter();
3044         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
3045                 npxdrop();
3046         /*
3047          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
3048          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
3049          *
3050          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
3051          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
3052          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
3053          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
3054          * have too many layers.
3055          */
3056         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
3057             PCB_NPXUSERINITDONE);
3058         critical_exit();
3059 }
3060
3061 int
3062 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3063 {
3064         struct pcb *pcb;
3065
3066         if (td == NULL) {
3067                 dbregs->dr[0] = rdr0();
3068                 dbregs->dr[1] = rdr1();
3069                 dbregs->dr[2] = rdr2();
3070                 dbregs->dr[3] = rdr3();
3071                 dbregs->dr[6] = rdr6();
3072                 dbregs->dr[7] = rdr7();
3073         } else {
3074                 pcb = td->td_pcb;
3075                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
3076                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
3077                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
3078                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
3079                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
3080                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
3081         }
3082         dbregs->dr[4] = 0;
3083         dbregs->dr[5] = 0;
3084         return (0);
3085 }
3086
3087 int
3088 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3089 {
3090         struct pcb *pcb;
3091         int i;
3092
3093         if (td == NULL) {
3094                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
3095                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
3096                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
3097                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
3098                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
3099                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
3100         } else {
3101                 /*
3102                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
3103                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
3104                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
3105                  * TRCTRAP.
3106                  */
3107                 for (i = 0; i < 4; i++) {
3108                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3109                                 return (EINVAL);
3110                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3111                                 return (EINVAL);
3112                 }
3113
3114                 pcb = td->td_pcb;
3115
3116                 /*
3117                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
3118                  * process's address space.  If a process could do this, it
3119                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
3120                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
3121                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
3122                  * process's address space.
3123                  *
3124                  * XXX - what about when the watched area of the user's
3125                  * address space is written into from within the kernel
3126                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
3127                  * from within kernel mode?
3128                  */
3129
3130                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
3131                         /* dr0 is enabled */
3132                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3133                                 return (EINVAL);
3134                 }
3135
3136                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
3137                         /* dr1 is enabled */
3138                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3139                                 return (EINVAL);
3140                 }
3141
3142                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
3143                         /* dr2 is enabled */
3144                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3145                                 return (EINVAL);
3146                 }
3147
3148                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
3149                         /* dr3 is enabled */
3150                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3151                                 return (EINVAL);
3152                 }
3153
3154                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
3155                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
3156                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
3157                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
3158                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
3159                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
3160
3161                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
3162         }
3163
3164         return (0);
3165 }
3166
3167 /*
3168  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
3169  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
3170  */
3171 int
3172 user_dbreg_trap(register_t dr6)
3173 {
3174         u_int32_t dr7;
3175         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
3176         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
3177         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
3178         int i;
3179
3180         bp = dr6 & DBREG_DR6_BMASK;
3181         if (bp == 0) {
3182                 /*
3183                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
3184                  * trap was not caused by any of the debug registers
3185                  */
3186                 return 0;
3187         }
3188
3189         dr7 = rdr7();
3190         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
3191                 /*
3192                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
3193                  * thus the trap couldn't have been caused by the
3194                  * hardware debug registers
3195                  */
3196                 return 0;
3197         }
3198
3199         nbp = 0;
3200
3201         /*
3202          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
3203          * which ones and if any of them are user space addresses
3204          */
3205
3206         if (bp & 0x01) {
3207                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
3208         }
3209         if (bp & 0x02) {
3210                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
3211         }
3212         if (bp & 0x04) {
3213                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
3214         }
3215         if (bp & 0x08) {
3216                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
3217         }
3218
3219         for (i = 0; i < nbp; i++) {
3220                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3221                         /*
3222                          * addr[i] is in user space
3223                          */
3224                         return nbp;
3225                 }
3226         }
3227
3228         /*
3229          * None of the breakpoints are in user space.
3230          */
3231         return 0;
3232 }
3233
3234 #ifdef KDB
3235
3236 /*
3237  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
3238  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
3239  */
3240
3241 /* silence compiler warnings */
3242 u_char inb_(u_short);
3243 void outb_(u_short, u_char);
3244
3245 u_char
3246 inb_(u_short port)
3247 {
3248         return inb(port);
3249 }
3250
3251 void
3252 outb_(u_short port, u_char data)
3253 {
3254         outb(port, data);
3255 }
3256
3257 #endif /* KDB */