sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 #include "opt_apic.h"
  44 #include "opt_atpic.h"
  45 #include "opt_compat.h"
  46 #include "opt_cpu.h"
  47 #include "opt_ddb.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_isa.h"
  50 #include "opt_kstack_pages.h"
  51 #include "opt_maxmem.h"
  52 #include "opt_mp_watchdog.h"
  53 #include "opt_npx.h"
  54 #include "opt_perfmon.h"
  55 #include "opt_platform.h"
  56 #include "opt_xbox.h"
  57
  58 #include <sys/param.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/bio.h>
  62 #include <sys/buf.h>
  63 #include <sys/bus.h>
  64 #include <sys/callout.h>
  65 #include <sys/cons.h>
  66 #include <sys/cpu.h>
  67 #include <sys/eventhandler.h>
  68 #include <sys/exec.h>
  69 #include <sys/imgact.h>
  70 #include <sys/kdb.h>
  71 #include <sys/kernel.h>
  72 #include <sys/ktr.h>
  73 #include <sys/linker.h>
  74 #include <sys/lock.h>
  75 #include <sys/malloc.h>
  76 #include <sys/memrange.h>
  77 #include <sys/msgbuf.h>
  78 #include <sys/mutex.h>
  79 #include <sys/pcpu.h>
  80 #include <sys/ptrace.h>
  81 #include <sys/reboot.h>
  82 #include <sys/rwlock.h>
  83 #include <sys/sched.h>
  84 #include <sys/signalvar.h>
  85 #ifdef SMP
  86 #include <sys/smp.h>
  87 #endif
  88 #include <sys/syscallsubr.h>
  89 #include <sys/sysctl.h>
  90 #include <sys/sysent.h>
  91 #include <sys/sysproto.h>
  92 #include <sys/ucontext.h>
  93 #include <sys/vmmeter.h>
  94
  95 #include <vm/vm.h>
  96 #include <vm/vm_extern.h>
  97 #include <vm/vm_kern.h>
  98 #include <vm/vm_page.h>
  99 #include <vm/vm_map.h>
 100 #include <vm/vm_object.h>
 101 #include <vm/vm_pager.h>
 102 #include <vm/vm_param.h>
 103
 104 #ifdef DDB
 105 #ifndef KDB
 106 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 107 #endif
 108 #include <ddb/ddb.h>
 109 #include <ddb/db_sym.h>
 110 #endif
 111
 112 #ifdef PC98
 113 #include <pc98/pc98/pc98_machdep.h>
 114 #else
 115 #include <isa/rtc.h>
 116 #endif
 117
 118 #include <net/netisr.h>
 119
 120 #include <machine/bootinfo.h>
 121 #include <machine/clock.h>
 122 #include <machine/cpu.h>
 123 #include <machine/cputypes.h>
 124 #include <machine/intr_machdep.h>
 125 #include <x86/mca.h>
 126 #include <machine/md_var.h>
 127 #include <machine/metadata.h>
 128 #include <machine/mp_watchdog.h>
 129 #include <machine/pc/bios.h>
 130 #include <machine/pcb.h>
 131 #include <machine/pcb_ext.h>
 132 #include <machine/proc.h>
 133 #include <machine/reg.h>
 134 #include <machine/sigframe.h>
 135 #include <machine/specialreg.h>
 136 #include <machine/vm86.h>
 137 #include <x86/init.h>
 138 #ifdef PERFMON
 139 #include <machine/perfmon.h>
 140 #endif
 141 #ifdef SMP
 142 #include <machine/smp.h>
 143 #endif
 144 #ifdef FDT
 145 #include <x86/fdt.h>
 146 #endif
 147
 148 #ifdef DEV_APIC
 149 #include <x86/apicvar.h>
 150 #endif
 151
 152 #ifdef DEV_ISA
 153 #include <x86/isa/icu.h>
 154 #endif
 155
 156 #ifdef XBOX
 157 #include <machine/xbox.h>
 158
 159 int arch_i386_is_xbox = 0;
 160 uint32_t arch_i386_xbox_memsize = 0;
 161 #endif
 162
 163 #ifdef XEN
 164 /* XEN includes */
 165 #include <xen/xen-os.h>
 166 #include <xen/hypervisor.h>
 167 #include <machine/xen/xenvar.h>
 168 #include <machine/xen/xenfunc.h>
 169 #include <xen/xen_intr.h>
 170
 171 void Xhypervisor_callback(void);
 172 void failsafe_callback(void);
 173
 174 extern trap_info_t trap_table[];
 175 struct proc_ldt default_proc_ldt;
 176 extern int init_first;
 177 int running_xen = 1;
 178 extern unsigned long physfree;
 179 #endif /* XEN */
 180
 181 /* Sanity check for __curthread() */
 182 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 183
 184 extern register_t init386(int first);
 185 extern void dblfault_handler(void);
 186
 187 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 188 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 189
 190 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
 191 #define CPU_ENABLE_SSE
 192 #endif
 193
 194 static void cpu_startup(void *);
 195 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 196 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 197     char *xfpusave, size_t xfpusave_len);
 198 static int  set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 199     char *xfpustate, size_t xfpustate_len);
 200 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 201 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 202 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 203 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 204 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 205
 206 /* Intel ICH registers */
 207 #define ICH_PMBASE      0x400
 208 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 209
 210 int     _udatasel, _ucodesel;
 211 u_int   basemem;
 212
 213 #ifdef PC98
 214 int     need_pre_dma_flush;     /* If 1, use wbinvd befor DMA transfer. */
 215 int     need_post_dma_flush;    /* If 1, use invd after DMA transfer. */
 216
 217 static int      ispc98 = 1;
 218 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 219 #endif
 220
 221 int cold = 1;
 222
 223 #ifdef COMPAT_43
 224 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 225 #endif
 226 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 227 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 228 #endif
 229
 230 long Maxmem = 0;
 231 long realmem = 0;
 232
 233 #ifdef PAE
 234 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 235 #endif
 236
 237 /*
 238  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 239  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 240  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 241  * PHYSSEG entries.
 242  */
 243 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 244
 245 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 246 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 247
 248 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 249 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 250 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 251
 252 struct kva_md_info kmi;
 253
 254 static struct trapframe proc0_tf;
 255 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 256
 257 struct mtx icu_lock;
 258
 259 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 260
 261  /* Default init_ops implementation. */
 262  struct init_ops init_ops = {
 263         .early_clock_source_init =      i8254_init,
 264         .early_delay =                  i8254_delay,
 265 #ifdef DEV_APIC
 266         .msi_init =                     msi_init,
 267 #endif
 268  };
 269
 270 static void
 271 cpu_startup(dummy)
 272         void *dummy;
 273 {
 274         uintmax_t memsize;
 275         char *sysenv;
 276
 277 #ifndef PC98
 278         /*
 279          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 280          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 281          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 282          * start the APs.
 283          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 284          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 285          */
 286         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 287         if (sysenv != NULL) {
 288                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 289                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 290                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 291                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 292                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 293                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 294                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 295                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 296                         if (bootverbose)
 297                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 298                                     "Intel ICH.\n");
 299                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 300                 }
 301                 freeenv(sysenv);
 302         }
 303 #endif /* !PC98 */
 304
 305         /*
 306          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 307          */
 308         startrtclock();
 309         printcpuinfo();
 310         panicifcpuunsupported();
 311 #ifdef PERFMON
 312         perfmon_init();
 313 #endif
 314
 315         /*
 316          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 317          */
 318         memsize = 0;
 319         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 320         if (sysenv != NULL) {
 321                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 322                 freeenv(sysenv);
 323         }
 324         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count))
 325                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 326         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 327         realmem = atop(memsize);
 328
 329         /*
 330          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 331          */
 332         if (bootverbose) {
 333                 int indx;
 334
 335                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 336                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 337                         vm_paddr_t size;
 338
 339                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 340                         printf(
 341                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 342                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 343                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 344                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 345                 }
 346         }
 347
 348         vm_ksubmap_init(&kmi);
 349
 350         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 351             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count),
 352             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count) / 1048576);
 353
 354         /*
 355          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 356          */
 357         bufinit();
 358         vm_pager_bufferinit();
 359 #ifndef XEN
 360         cpu_setregs();
 361 #endif
 362 }
 363
 364 /*
 365  * Send an interrupt to process.
 366  *
 367  * Stack is set up to allow sigcode stored
 368  * at top to call routine, followed by call
 369  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 370  * resets the signal mask, the stack, and the
 371  * frame pointer, it returns to the user
 372  * specified pc, psl.
 373  */
 374 #ifdef COMPAT_43
 375 static void
 376 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 377 {
 378         struct osigframe sf, *fp;
 379         struct proc *p;
 380         struct thread *td;
 381         struct sigacts *psp;
 382         struct trapframe *regs;
 383         int sig;
 384         int oonstack;
 385
 386         td = curthread;
 387         p = td->td_proc;
 388         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 389         sig = ksi->ksi_signo;
 390         psp = p->p_sigacts;
 391         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 392         regs = td->td_frame;
 393         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 394
 395         /* Allocate space for the signal handler context. */
 396         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 397             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 398                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 399                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 400 #if defined(COMPAT_43)
 401                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 402 #endif
 403         } else
 404                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 405
 406         /* Translate the signal if appropriate. */
 407         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 408                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 409
 410         /* Build the argument list for the signal handler. */
 411         sf.sf_signum = sig;
 412         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 413         bzero(&sf.sf_siginfo, sizeof(sf.sf_siginfo));
 414         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 415                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 416                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 417                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 418                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 419                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 420                 sf.sf_addr = 0;
 421         } else {
 422                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 423                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 424                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 425                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 426         }
 427         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 428         PROC_UNLOCK(p);
 429
 430         /* Save most if not all of trap frame. */
 431         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 432         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 433         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 434         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 435         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 436         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 437         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 438         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 439         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 440         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 441         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 442         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 443         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 444
 445         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 446         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 447         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 448         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 449         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 450         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 451         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 452         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 453         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 454
 455         /*
 456          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 457          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 458          * eflags.
 459          */
 460         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 461                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 462                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 463                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 464
 465                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 466                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 467                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 468                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 469
 470                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 471                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 472                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 473                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 474
 475                 /* See sendsig() for comments. */
 476                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 477         }
 478
 479         /*
 480          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 481          */
 482         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 483 #ifdef DEBUG
 484                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 485 #endif
 486                 PROC_LOCK(p);
 487                 sigexit(td, SIGILL);
 488         }
 489
 490         regs->tf_esp = (int)fp;
 491         if (p->p_sysent->sv_sigcode_base != 0) {
 492                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 493                     szosigcode;
 494         } else {
 495                 /* a.out sysentvec does not use shared page */
 496                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szosigcode;
 497         }
 498         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 499         regs->tf_cs = _ucodesel;
 500         regs->tf_ds = _udatasel;
 501         regs->tf_es = _udatasel;
 502         regs->tf_fs = _udatasel;
 503         load_gs(_udatasel);
 504         regs->tf_ss = _udatasel;
 505         PROC_LOCK(p);
 506         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 507 }
 508 #endif /* COMPAT_43 */
 509
 510 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 511 static void
 512 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 513 {
 514         struct sigframe4 sf, *sfp;
 515         struct proc *p;
 516         struct thread *td;
 517         struct sigacts *psp;
 518         struct trapframe *regs;
 519         int sig;
 520         int oonstack;
 521
 522         td = curthread;
 523         p = td->td_proc;
 524         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 525         sig = ksi->ksi_signo;
 526         psp = p->p_sigacts;
 527         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 528         regs = td->td_frame;
 529         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 530
 531         /* Save user context. */
 532         bzero(&sf, sizeof(sf));
 533         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 534         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 535         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 536             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 537         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 538         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 539         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 540         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 541             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 542         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__,
 543             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__));
 544         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 545
 546         /* Allocate space for the signal handler context. */
 547         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 548             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 549                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 550                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 551 #if defined(COMPAT_43)
 552                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 553 #endif
 554         } else
 555                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 556
 557         /* Translate the signal if appropriate. */
 558         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 559                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 560
 561         /* Build the argument list for the signal handler. */
 562         sf.sf_signum = sig;
 563         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 564         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 565         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 566                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 567                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 568                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 569
 570                 /* Fill in POSIX parts */
 571                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 572                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 573                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 574         } else {
 575                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 576                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 577                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 578                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 579         }
 580         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 581         PROC_UNLOCK(p);
 582
 583         /*
 584          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 585          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 586          * eflags.
 587          */
 588         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 589                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 590                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 591
 592                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 593                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 594                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 595                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 596
 597                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 598                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 599                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 600                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 601
 602                 /*
 603                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 604                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 605                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 606                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 607                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 608                  */
 609                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 610         }
 611
 612         /*
 613          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 614          */
 615         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 616 #ifdef DEBUG
 617                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 618 #endif
 619                 PROC_LOCK(p);
 620                 sigexit(td, SIGILL);
 621         }
 622
 623         regs->tf_esp = (int)sfp;
 624         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 625             szfreebsd4_sigcode;
 626         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 627         regs->tf_cs = _ucodesel;
 628         regs->tf_ds = _udatasel;
 629         regs->tf_es = _udatasel;
 630         regs->tf_fs = _udatasel;
 631         regs->tf_ss = _udatasel;
 632         PROC_LOCK(p);
 633         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 634 }
 635 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 636
 637 void
 638 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 639 {
 640         struct sigframe sf, *sfp;
 641         struct proc *p;
 642         struct thread *td;
 643         struct sigacts *psp;
 644         char *sp;
 645         struct trapframe *regs;
 646         struct segment_descriptor *sdp;
 647         char *xfpusave;
 648         size_t xfpusave_len;
 649         int sig;
 650         int oonstack;
 651
 652         td = curthread;
 653         p = td->td_proc;
 654         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 655         sig = ksi->ksi_signo;
 656         psp = p->p_sigacts;
 657         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 658 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 659         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 660                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 661                 return;
 662         }
 663 #endif
 664 #ifdef COMPAT_43
 665         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 666                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 667                 return;
 668         }
 669 #endif
 670         regs = td->td_frame;
 671         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 672
 673 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 674         if (cpu_max_ext_state_size > sizeof(union savefpu) && use_xsave) {
 675                 xfpusave_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
 676                 xfpusave = __builtin_alloca(xfpusave_len);
 677         } else {
 678 #else
 679         {
 680 #endif
 681                 xfpusave_len = 0;
 682                 xfpusave = NULL;
 683         }
 684
 685         /* Save user context. */
 686         bzero(&sf, sizeof(sf));
 687         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 688         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 689         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 690             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 691         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 692         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 693         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 694         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 695         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext, xfpusave, xfpusave_len);
 696         fpstate_drop(td);
 697         /*
 698          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 699          */
 700         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 701         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 702             sdp->sd_lobase;
 703         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 704         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 705             sdp->sd_lobase;
 706         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2,
 707             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2));
 708         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 709
 710         /* Allocate space for the signal handler context. */
 711         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 712             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 713                 sp = td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 714 #if defined(COMPAT_43)
 715                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 716 #endif
 717         } else
 718                 sp = (char *)regs->tf_esp - 128;
 719         if (xfpusave != NULL) {
 720                 sp -= xfpusave_len;
 721                 sp = (char *)((unsigned int)sp & ~0x3F);
 722                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate = (register_t)sp;
 723         }
 724         sp -= sizeof(struct sigframe);
 725
 726         /* Align to 16 bytes. */
 727         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 728
 729         /* Translate the signal if appropriate. */
 730         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 731                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 732
 733         /* Build the argument list for the signal handler. */
 734         sf.sf_signum = sig;
 735         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 736         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 737         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 738                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 739                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 740                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 741
 742                 /* Fill in POSIX parts */
 743                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 744                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 745         } else {
 746                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 747                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 748                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 749                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 750         }
 751         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 752         PROC_UNLOCK(p);
 753
 754         /*
 755          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 756          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 757          * eflags.
 758          */
 759         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 760                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 761                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 762
 763                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 764                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 765                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 766                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 767
 768                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 769                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 770                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 771                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 772
 773                 /*
 774                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 775                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 776                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 777                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 778                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 779                  */
 780                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 781         }
 782
 783         /*
 784          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 785          */
 786         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
 787             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
 788             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
 789             != 0)) {
 790 #ifdef DEBUG
 791                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 792 #endif
 793                 PROC_LOCK(p);
 794                 sigexit(td, SIGILL);
 795         }
 796
 797         regs->tf_esp = (int)sfp;
 798         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 799         if (regs->tf_eip == 0)
 800                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szsigcode;
 801         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 802         regs->tf_cs = _ucodesel;
 803         regs->tf_ds = _udatasel;
 804         regs->tf_es = _udatasel;
 805         regs->tf_fs = _udatasel;
 806         regs->tf_ss = _udatasel;
 807         PROC_LOCK(p);
 808         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 809 }
 810
 811 /*
 812  * System call to cleanup state after a signal
 813  * has been taken.  Reset signal mask and
 814  * stack state from context left by sendsig (above).
 815  * Return to previous pc and psl as specified by
 816  * context left by sendsig. Check carefully to
 817  * make sure that the user has not modified the
 818  * state to gain improper privileges.
 819  *
 820  * MPSAFE
 821  */
 822 #ifdef COMPAT_43
 823 int
 824 osigreturn(td, uap)
 825         struct thread *td;
 826         struct osigreturn_args /* {
 827                 struct osigcontext *sigcntxp;
 828         } */ *uap;
 829 {
 830         struct osigcontext sc;
 831         struct trapframe *regs;
 832         struct osigcontext *scp;
 833         int eflags, error;
 834         ksiginfo_t ksi;
 835
 836         regs = td->td_frame;
 837         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 838         if (error != 0)
 839                 return (error);
 840         scp = &sc;
 841         eflags = scp->sc_ps;
 842         if (eflags & PSL_VM) {
 843                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 844                 struct vm86_kernel *vm86;
 845
 846                 /*
 847                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 848                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 849                  */
 850                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 851                         return (EINVAL);
 852                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 853                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 854                         return (EINVAL);
 855
 856                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 857                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 858                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 859                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 860                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 861                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 862                         trapsignal(td, &ksi);
 863                 }
 864
 865                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 866                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 867                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 868                 } else {
 869                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 870                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 871                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 872                 }
 873                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 874                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 875                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 876                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 877                 tf->tf_ds = _udatasel;
 878                 tf->tf_es = _udatasel;
 879                 tf->tf_fs = _udatasel;
 880         } else {
 881                 /*
 882                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 883                  */
 884                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 885                         return (EINVAL);
 886                 }
 887
 888                 /*
 889                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 890                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 891                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 892                  */
 893                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 894                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 895                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 896                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 897                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 898                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 899                         trapsignal(td, &ksi);
 900                         return (EINVAL);
 901                 }
 902                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 903                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 904                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 905         }
 906
 907         /* Restore remaining registers. */
 908         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 909         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 910         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 911         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 912         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 913         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 914         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 915         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 916         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 917         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 918         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 919         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 920         regs->tf_eflags = eflags;
 921
 922 #if defined(COMPAT_43)
 923         if (scp->sc_onstack & 1)
 924                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 925         else
 926                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 927 #endif
 928         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 929             SIGPROCMASK_OLD);
 930         return (EJUSTRETURN);
 931 }
 932 #endif /* COMPAT_43 */
 933
 934 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 935 /*
 936  * MPSAFE
 937  */
 938 int
 939 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 940         struct thread *td;
 941         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 942                 const ucontext4 *sigcntxp;
 943         } */ *uap;
 944 {
 945         struct ucontext4 uc;
 946         struct trapframe *regs;
 947         struct ucontext4 *ucp;
 948         int cs, eflags, error;
 949         ksiginfo_t ksi;
 950
 951         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 952         if (error != 0)
 953                 return (error);
 954         ucp = &uc;
 955         regs = td->td_frame;
 956         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 957         if (eflags & PSL_VM) {
 958                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 959                 struct vm86_kernel *vm86;
 960
 961                 /*
 962                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 963                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 964                  */
 965                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 966                         return (EINVAL);
 967                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 968                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 969                         return (EINVAL);
 970
 971                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 972                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 973                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 974                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 975                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 976                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 977                         trapsignal(td, &ksi);
 978                 }
 979                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 980                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 981                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 982                 } else {
 983                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 984                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 985                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 986                 }
 987                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 988                 tf->tf_eflags = eflags;
 989                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 990                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 991                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 992                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 993                 tf->tf_ds = _udatasel;
 994                 tf->tf_es = _udatasel;
 995                 tf->tf_fs = _udatasel;
 996         } else {
 997                 /*
 998                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 999                  */
1000                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1001                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
1002                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1003                         return (EINVAL);
1004                 }
1005
1006                 /*
1007                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1008                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1009                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1010                  */
1011                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1012                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1013                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
1014                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1015                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1016                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1017                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1018                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1019                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1020                         trapsignal(td, &ksi);
1021                         return (EINVAL);
1022                 }
1023
1024                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1025         }
1026
1027 #if defined(COMPAT_43)
1028         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1029                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1030         else
1031                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1032 #endif
1033         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1034         return (EJUSTRETURN);
1035 }
1036 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
1037
1038 /*
1039  * MPSAFE
1040  */
1041 int
1042 sys_sigreturn(td, uap)
1043         struct thread *td;
1044         struct sigreturn_args /* {
1045                 const struct __ucontext *sigcntxp;
1046         } */ *uap;
1047 {
1048         ucontext_t uc;
1049         struct proc *p;
1050         struct trapframe *regs;
1051         ucontext_t *ucp;
1052         char *xfpustate;
1053         size_t xfpustate_len;
1054         int cs, eflags, error, ret;
1055         ksiginfo_t ksi;
1056
1057         p = td->td_proc;
1058
1059         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
1060         if (error != 0)
1061                 return (error);
1062         ucp = &uc;
1063         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
1064                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
1065                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
1066                 return (EINVAL);
1067         }
1068         regs = td->td_frame;
1069         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
1070         if (eflags & PSL_VM) {
1071                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
1072                 struct vm86_kernel *vm86;
1073
1074                 /*
1075                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
1076                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
1077                  */
1078                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
1079                         return (EINVAL);
1080                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1081                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1082                         return (EINVAL);
1083
1084                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1085                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1086                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1087                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1088                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1089                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1090                         trapsignal(td, &ksi);
1091                 }
1092
1093                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1094                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1095                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1096                 } else {
1097                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1098                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1099                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1100                 }
1101                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1102                 tf->tf_eflags = eflags;
1103                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1104                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1105                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1106                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1107                 tf->tf_ds = _udatasel;
1108                 tf->tf_es = _udatasel;
1109                 tf->tf_fs = _udatasel;
1110         } else {
1111                 /*
1112                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1113                  */
1114                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1115                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1116                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1117                         return (EINVAL);
1118                 }
1119
1120                 /*
1121                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1122                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1123                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1124                  */
1125                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1126                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1127                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1128                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1129                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1130                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1131                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1132                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1133                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1134                         trapsignal(td, &ksi);
1135                         return (EINVAL);
1136                 }
1137
1138                 if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
1139                         xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
1140                         if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
1141                             sizeof(union savefpu)) {
1142                                 uprintf(
1143                             "pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
1144                                     p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
1145                                 return (EINVAL);
1146                         }
1147                         xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
1148                         error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
1149                             xfpustate, xfpustate_len);
1150                         if (error != 0) {
1151                                 uprintf(
1152         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
1153                                     p->p_pid, td->td_name);
1154                                 return (error);
1155                         }
1156                 } else {
1157                         xfpustate = NULL;
1158                         xfpustate_len = 0;
1159                 }
1160                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate,
1161                     xfpustate_len);
1162                 if (ret != 0)
1163                         return (ret);
1164                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1165         }
1166
1167 #if defined(COMPAT_43)
1168         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1169                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1170         else
1171                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1172 #endif
1173
1174         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1175         return (EJUSTRETURN);
1176 }
1177
1178 /*
1179  * Machine dependent boot() routine
1180  *
1181  * I haven't seen anything to put here yet
1182  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1183  */
1184 void
1185 cpu_boot(int howto)
1186 {
1187 }
1188
1189 /*
1190  * Flush the D-cache for non-DMA I/O so that the I-cache can
1191  * be made coherent later.
1192  */
1193 void
1194 cpu_flush_dcache(void *ptr, size_t len)
1195 {
1196         /* Not applicable */
1197 }
1198
1199 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1200 int
1201 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1202 {
1203         uint64_t tsc1, tsc2;
1204         uint64_t acnt, mcnt, perf;
1205         register_t reg;
1206
1207         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1208                 return (EINVAL);
1209         if ((cpu_feature & CPUID_TSC) == 0)
1210                 return (EOPNOTSUPP);
1211
1212         /*
1213          * If TSC is P-state invariant and APERF/MPERF MSRs do not exist,
1214          * DELAY(9) based logic fails.
1215          */
1216         if (tsc_is_invariant && !tsc_perf_stat)
1217                 return (EOPNOTSUPP);
1218
1219 #ifdef SMP
1220         if (smp_cpus > 1) {
1221                 /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1222                 thread_lock(curthread);
1223                 sched_bind(curthread, cpu_id);
1224                 thread_unlock(curthread);
1225         }
1226 #endif
1227
1228         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1229         reg = intr_disable();
1230         if (tsc_is_invariant) {
1231                 wrmsr(MSR_MPERF, 0);
1232                 wrmsr(MSR_APERF, 0);
1233                 tsc1 = rdtsc();
1234                 DELAY(1000);
1235                 mcnt = rdmsr(MSR_MPERF);
1236                 acnt = rdmsr(MSR_APERF);
1237                 tsc2 = rdtsc();
1238                 intr_restore(reg);
1239                 perf = 1000 * acnt / mcnt;
1240                 *rate = (tsc2 - tsc1) * perf;
1241         } else {
1242                 tsc1 = rdtsc();
1243                 DELAY(1000);
1244                 tsc2 = rdtsc();
1245                 intr_restore(reg);
1246                 *rate = (tsc2 - tsc1) * 1000;
1247         }
1248
1249 #ifdef SMP
1250         if (smp_cpus > 1) {
1251                 thread_lock(curthread);
1252                 sched_unbind(curthread);
1253                 thread_unlock(curthread);
1254         }
1255 #endif
1256
1257         return (0);
1258 }
1259
1260 #ifdef XEN
1261
1262 static void
1263 idle_block(void)
1264 {
1265
1266         HYPERVISOR_sched_op(SCHEDOP_block, 0);
1267 }
1268
1269 void
1270 cpu_halt(void)
1271 {
1272         HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_poweroff);
1273 }
1274
1275 int scheduler_running;
1276
1277 static void
1278 cpu_idle_hlt(sbintime_t sbt)
1279 {
1280
1281         scheduler_running = 1;
1282         enable_intr();
1283         idle_block();
1284 }
1285
1286 #else
1287 /*
1288  * Shutdown the CPU as much as possible
1289  */
1290 void
1291 cpu_halt(void)
1292 {
1293         for (;;)
1294                 halt();
1295 }
1296
1297 #endif
1298
1299 void (*cpu_idle_hook)(sbintime_t) = NULL;       /* ACPI idle hook. */
1300 static int      cpu_ident_amdc1e = 0;   /* AMD C1E supported. */
1301 static int      idle_mwait = 1;         /* Use MONITOR/MWAIT for short idle. */
1302 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, idle_mwait, CTLFLAG_RWTUN, &idle_mwait,
1303     0, "Use MONITOR/MWAIT for short idle");
1304
1305 #define STATE_RUNNING   0x0
1306 #define STATE_MWAIT     0x1
1307 #define STATE_SLEEPING  0x2
1308
1309 #ifndef PC98
1310 static void
1311 cpu_idle_acpi(sbintime_t sbt)
1312 {
1313         int *state;
1314
1315         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1316         *state = STATE_SLEEPING;
1317
1318         /* See comments in cpu_idle_hlt(). */
1319         disable_intr();
1320         if (sched_runnable())
1321                 enable_intr();
1322         else if (cpu_idle_hook)
1323                 cpu_idle_hook(sbt);
1324         else
1325                 __asm __volatile("sti; hlt");
1326         *state = STATE_RUNNING;
1327 }
1328 #endif /* !PC98 */
1329
1330 #ifndef XEN
1331 static void
1332 cpu_idle_hlt(sbintime_t sbt)
1333 {
1334         int *state;
1335
1336         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1337         *state = STATE_SLEEPING;
1338
1339         /*
1340          * Since we may be in a critical section from cpu_idle(), if
1341          * an interrupt fires during that critical section we may have
1342          * a pending preemption.  If the CPU halts, then that thread
1343          * may not execute until a later interrupt awakens the CPU.
1344          * To handle this race, check for a runnable thread after
1345          * disabling interrupts and immediately return if one is
1346          * found.  Also, we must absolutely guarentee that hlt is
1347          * the next instruction after sti.  This ensures that any
1348          * interrupt that fires after the call to disable_intr() will
1349          * immediately awaken the CPU from hlt.  Finally, please note
1350          * that on x86 this works fine because of interrupts enabled only
1351          * after the instruction following sti takes place, while IF is set
1352          * to 1 immediately, allowing hlt instruction to acknowledge the
1353          * interrupt.
1354          */
1355         disable_intr();
1356         if (sched_runnable())
1357                 enable_intr();
1358         else
1359                 __asm __volatile("sti; hlt");
1360         *state = STATE_RUNNING;
1361 }
1362 #endif
1363
1364 /*
1365  * MWAIT cpu power states.  Lower 4 bits are sub-states.
1366  */
1367 #define MWAIT_C0        0xf0
1368 #define MWAIT_C1        0x00
1369 #define MWAIT_C2        0x10
1370 #define MWAIT_C3        0x20
1371 #define MWAIT_C4        0x30
1372
1373 static void
1374 cpu_idle_mwait(sbintime_t sbt)
1375 {
1376         int *state;
1377
1378         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1379         *state = STATE_MWAIT;
1380
1381         /* See comments in cpu_idle_hlt(). */
1382         disable_intr();
1383         if (sched_runnable()) {
1384                 enable_intr();
1385                 *state = STATE_RUNNING;
1386                 return;
1387         }
1388         cpu_monitor(state, 0, 0);
1389         if (*state == STATE_MWAIT)
1390                 __asm __volatile("sti; mwait" : : "a" (MWAIT_C1), "c" (0));
1391         else
1392                 enable_intr();
1393         *state = STATE_RUNNING;
1394 }
1395
1396 static void
1397 cpu_idle_spin(sbintime_t sbt)
1398 {
1399         int *state;
1400         int i;
1401
1402         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1403         *state = STATE_RUNNING;
1404
1405         /*
1406          * The sched_runnable() call is racy but as long as there is
1407          * a loop missing it one time will have just a little impact if any
1408          * (and it is much better than missing the check at all).
1409          */
1410         for (i = 0; i < 1000; i++) {
1411                 if (sched_runnable())
1412                         return;
1413                 cpu_spinwait();
1414         }
1415 }
1416
1417 /*
1418  * C1E renders the local APIC timer dead, so we disable it by
1419  * reading the Interrupt Pending Message register and clearing
1420  * both C1eOnCmpHalt (bit 28) and SmiOnCmpHalt (bit 27).
1421  *
1422  * Reference:
1423  *   "BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD NPT Family 0Fh Processors"
1424  *   #32559 revision 3.00+
1425  */
1426 #define MSR_AMDK8_IPM           0xc0010055
1427 #define AMDK8_SMIONCMPHALT      (1ULL << 27)
1428 #define AMDK8_C1EONCMPHALT      (1ULL << 28)
1429 #define AMDK8_CMPHALT           (AMDK8_SMIONCMPHALT | AMDK8_C1EONCMPHALT)
1430
1431 static void
1432 cpu_probe_amdc1e(void)
1433 {
1434
1435         /*
1436          * Detect the presence of C1E capability mostly on latest
1437          * dual-cores (or future) k8 family.
1438          */
1439         if (cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD &&
1440             (cpu_id & 0x00000f00) == 0x00000f00 &&
1441             (cpu_id & 0x0fff0000) >=  0x00040000) {
1442                 cpu_ident_amdc1e = 1;
1443         }
1444 }
1445
1446 #if defined(PC98) || defined(XEN)
1447 void (*cpu_idle_fn)(sbintime_t) = cpu_idle_hlt;
1448 #else
1449 void (*cpu_idle_fn)(sbintime_t) = cpu_idle_acpi;
1450 #endif
1451
1452 void
1453 cpu_idle(int busy)
1454 {
1455 #ifndef XEN
1456         uint64_t msr;
1457 #endif
1458         sbintime_t sbt = -1;
1459
1460         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d",
1461             busy, curcpu);
1462 #if defined(MP_WATCHDOG) && !defined(XEN)
1463         ap_watchdog(PCPU_GET(cpuid));
1464 #endif
1465 #ifndef XEN
1466         /* If we are busy - try to use fast methods. */
1467         if (busy) {
1468                 if ((cpu_feature2 & CPUID2_MON) && idle_mwait) {
1469                         cpu_idle_mwait(busy);
1470                         goto out;
1471                 }
1472         }
1473 #endif
1474
1475         /* If we have time - switch timers into idle mode. */
1476         if (!busy) {
1477                 critical_enter();
1478                 sbt = cpu_idleclock();
1479         }
1480
1481 #ifndef XEN
1482         /* Apply AMD APIC timer C1E workaround. */
1483         if (cpu_ident_amdc1e && cpu_disable_c3_sleep) {
1484                 msr = rdmsr(MSR_AMDK8_IPM);
1485                 if (msr & AMDK8_CMPHALT)
1486                         wrmsr(MSR_AMDK8_IPM, msr & ~AMDK8_CMPHALT);
1487         }
1488 #endif
1489
1490         /* Call main idle method. */
1491         cpu_idle_fn(sbt);
1492
1493         /* Switch timers back into active mode. */
1494         if (!busy) {
1495                 cpu_activeclock();
1496                 critical_exit();
1497         }
1498 #ifndef XEN
1499 out:
1500 #endif
1501         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d done",
1502             busy, curcpu);
1503 }
1504
1505 int
1506 cpu_idle_wakeup(int cpu)
1507 {
1508         struct pcpu *pcpu;
1509         int *state;
1510
1511         pcpu = pcpu_find(cpu);
1512         state = (int *)pcpu->pc_monitorbuf;
1513         /*
1514          * This doesn't need to be atomic since missing the race will
1515          * simply result in unnecessary IPIs.
1516          */
1517         if (*state == STATE_SLEEPING)
1518                 return (0);
1519         if (*state == STATE_MWAIT)
1520                 *state = STATE_RUNNING;
1521         return (1);
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Ordered by speed/power consumption.
1526  */
1527 struct {
1528         void    *id_fn;
1529         char    *id_name;
1530 } idle_tbl[] = {
1531         { cpu_idle_spin, "spin" },
1532         { cpu_idle_mwait, "mwait" },
1533         { cpu_idle_hlt, "hlt" },
1534 #ifndef PC98
1535         { cpu_idle_acpi, "acpi" },
1536 #endif
1537         { NULL, NULL }
1538 };
1539
1540 static int
1541 idle_sysctl_available(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1542 {
1543         char *avail, *p;
1544         int error;
1545         int i;
1546
1547         avail = malloc(256, M_TEMP, M_WAITOK);
1548         p = avail;
1549         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1550                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1551                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1552                         continue;
1553 #ifndef PC98
1554                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1555                     cpu_idle_hook == NULL)
1556                         continue;
1557 #endif
1558                 p += sprintf(p, "%s%s", p != avail ? ", " : "",
1559                     idle_tbl[i].id_name);
1560         }
1561         error = sysctl_handle_string(oidp, avail, 0, req);
1562         free(avail, M_TEMP);
1563         return (error);
1564 }
1565
1566 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle_available, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD,
1567     0, 0, idle_sysctl_available, "A", "list of available idle functions");
1568
1569 static int
1570 idle_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1571 {
1572         char buf[16];
1573         int error;
1574         char *p;
1575         int i;
1576
1577         p = "unknown";
1578         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1579                 if (idle_tbl[i].id_fn == cpu_idle_fn) {
1580                         p = idle_tbl[i].id_name;
1581                         break;
1582                 }
1583         }
1584         strncpy(buf, p, sizeof(buf));
1585         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1586         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1587                 return (error);
1588         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1589                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1590                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1591                         continue;
1592 #ifndef PC98
1593                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1594                     cpu_idle_hook == NULL)
1595                         continue;
1596 #endif
1597                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, buf))
1598                         continue;
1599                 cpu_idle_fn = idle_tbl[i].id_fn;
1600                 return (0);
1601         }
1602         return (EINVAL);
1603 }
1604
1605 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW, 0, 0,
1606     idle_sysctl, "A", "currently selected idle function");
1607
1608 /*
1609  * Reset registers to default values on exec.
1610  */
1611 void
1612 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1613 {
1614         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1615         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1616
1617         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1618         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1619         load_gs(_udatasel);
1620
1621         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1622         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1623                 user_ldt_free(td);
1624         else
1625                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1626
1627         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1628         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1629         regs->tf_esp = stack;
1630         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1631         regs->tf_ss = _udatasel;
1632         regs->tf_ds = _udatasel;
1633         regs->tf_es = _udatasel;
1634         regs->tf_fs = _udatasel;
1635         regs->tf_cs = _ucodesel;
1636
1637         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1638         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1639
1640         /*
1641          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1642          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1643          */
1644         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1645                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1646                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1647                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1648                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1649                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1650                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1651                 if (pcb == curpcb) {
1652                         /*
1653                          * Clear the debug registers on the running
1654                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1655                          * the next process we switch to.
1656                          */
1657                         reset_dbregs();
1658                 }
1659                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1660         }
1661
1662         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1663
1664         /*
1665          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1666          * clean FP state if it uses the FPU again.
1667          */
1668         fpstate_drop(td);
1669
1670         /*
1671          * XXX - Linux emulator
1672          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1673          * on it.
1674          */
1675         td->td_retval[1] = 0;
1676 }
1677
1678 void
1679 cpu_setregs(void)
1680 {
1681         unsigned int cr0;
1682
1683         cr0 = rcr0();
1684
1685         /*
1686          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1687          *
1688          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1689          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1690          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1691          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1692          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1693          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1694          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1695          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1696          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1697          *
1698          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1699          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1700          */
1701         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1702         load_cr0(cr0);
1703         load_gs(_udatasel);
1704 }
1705
1706 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1707 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1708         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1709
1710 static char bootmethod[16] = "BIOS";
1711 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
1712     "System firmware boot method");
1713
1714 /*
1715  * Initialize 386 and configure to run kernel
1716  */
1717
1718 /*
1719  * Initialize segments & interrupt table
1720  */
1721
1722 int _default_ldt;
1723
1724 #ifdef XEN
1725 union descriptor *gdt;
1726 union descriptor *ldt;
1727 #else
1728 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1729 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1730 #endif
1731 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1732 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1733 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1734 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1735
1736 static struct i386tss dblfault_tss;
1737 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1738
1739 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1740
1741
1742 /*
1743  * software prototypes -- in more palatable form.
1744  *
1745  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1746  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1747  */
1748 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1749 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1750 {       .ssd_base = 0x0,
1751         .ssd_limit = 0x0,
1752         .ssd_type = 0,
1753         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1754         .ssd_p = 0,
1755         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1756         .ssd_def32 = 0,
1757         .ssd_gran = 0           },
1758 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1759 {       .ssd_base = 0x0,
1760         .ssd_limit = 0xfffff,
1761         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1762         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1763         .ssd_p = 1,
1764         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1765         .ssd_def32 = 1,
1766         .ssd_gran = 1           },
1767 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1768 {       .ssd_base = 0x0,
1769         .ssd_limit = 0xfffff,
1770         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1771         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1772         .ssd_p = 1,
1773         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1774         .ssd_def32 = 1,
1775         .ssd_gran = 1           },
1776 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1777 {       .ssd_base = 0x0,
1778         .ssd_limit = 0xfffff,
1779         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1780         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1781         .ssd_p = 1,
1782         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1783         .ssd_def32 = 1,
1784         .ssd_gran = 1           },
1785 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1786 {       .ssd_base = 0x0,
1787         .ssd_limit = 0xfffff,
1788         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1789         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1790         .ssd_p = 1,
1791         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1792         .ssd_def32 = 1,
1793         .ssd_gran = 1           },
1794 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1795 {       .ssd_base = 0x0,
1796         .ssd_limit = 0xfffff,
1797         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1798         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1799         .ssd_p = 1,
1800         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1801         .ssd_def32 = 1,
1802         .ssd_gran = 1           },
1803 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1804 {       .ssd_base = 0x0,
1805         .ssd_limit = 0xfffff,
1806         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1807         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1808         .ssd_p = 1,
1809         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1810         .ssd_def32 = 1,
1811         .ssd_gran = 1           },
1812 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1813 {       .ssd_base = 0x0,
1814         .ssd_limit = 0xfffff,
1815         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1816         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1817         .ssd_p = 1,
1818         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1819         .ssd_def32 = 1,
1820         .ssd_gran = 1           },
1821 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1822 {       .ssd_base = 0x400,
1823         .ssd_limit = 0xfffff,
1824         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1825         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1826         .ssd_p = 1,
1827         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1828         .ssd_def32 = 1,
1829         .ssd_gran = 1           },
1830 #ifndef XEN
1831 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1832 {
1833         .ssd_base = 0x0,
1834         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1835         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1836         .ssd_dpl = 0,
1837         .ssd_p = 1,
1838         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1839         .ssd_def32 = 0,
1840         .ssd_gran = 0           },
1841 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1842 {       .ssd_base = (int) ldt,
1843         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1844         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1845         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1846         .ssd_p = 1,
1847         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1848         .ssd_def32 = 0,
1849         .ssd_gran = 0           },
1850 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1851 {       .ssd_base = (int) ldt,
1852         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1853         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1854         .ssd_dpl = 0,
1855         .ssd_p = 1,
1856         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1857         .ssd_def32 = 0,
1858         .ssd_gran = 0           },
1859 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1860 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1861         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1862         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1863         .ssd_dpl = 0,
1864         .ssd_p = 1,
1865         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1866         .ssd_def32 = 0,
1867         .ssd_gran = 0           },
1868 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1869 {       .ssd_base = 0,
1870         .ssd_limit = 0xfffff,
1871         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1872         .ssd_dpl = 0,
1873         .ssd_p = 1,
1874         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1875         .ssd_def32 = 0,
1876         .ssd_gran = 1           },
1877 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1878 {       .ssd_base = 0,
1879         .ssd_limit = 0xfffff,
1880         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1881         .ssd_dpl = 0,
1882         .ssd_p = 1,
1883         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1884         .ssd_def32 = 0,
1885         .ssd_gran = 1           },
1886 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1887 {       .ssd_base = 0,
1888         .ssd_limit = 0xfffff,
1889         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1890         .ssd_dpl = 0,
1891         .ssd_p = 1,
1892         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1893         .ssd_def32 = 1,
1894         .ssd_gran = 1           },
1895 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1896 {       .ssd_base = 0,
1897         .ssd_limit = 0xfffff,
1898         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1899         .ssd_dpl = 0,
1900         .ssd_p = 1,
1901         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1902         .ssd_def32 = 0,
1903         .ssd_gran = 1           },
1904 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1905 {       .ssd_base = 0,
1906         .ssd_limit = 0xfffff,
1907         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1908         .ssd_dpl = 0,
1909         .ssd_p = 1,
1910         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1911         .ssd_def32 = 0,
1912         .ssd_gran = 1           },
1913 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1914 {       .ssd_base = 0x0,
1915         .ssd_limit = 0x0,
1916         .ssd_type = 0,
1917         .ssd_dpl = 0,
1918         .ssd_p = 0,
1919         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1920         .ssd_def32 = 0,
1921         .ssd_gran = 0           },
1922 #endif /* !XEN */
1923 };
1924
1925 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1926         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1927 {       .ssd_base = 0x0,
1928         .ssd_limit = 0x0,
1929         .ssd_type = 0,
1930         .ssd_dpl = 0,
1931         .ssd_p = 0,
1932         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1933         .ssd_def32 = 0,
1934         .ssd_gran = 0           },
1935         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1936 {       .ssd_base = 0x0,
1937         .ssd_limit = 0x0,
1938         .ssd_type = 0,
1939         .ssd_dpl = 0,
1940         .ssd_p = 0,
1941         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1942         .ssd_def32 = 0,
1943         .ssd_gran = 0           },
1944         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1945 {       .ssd_base = 0x0,
1946         .ssd_limit = 0x0,
1947         .ssd_type = 0,
1948         .ssd_dpl = 0,
1949         .ssd_p = 0,
1950         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1951         .ssd_def32 = 0,
1952         .ssd_gran = 0           },
1953         /* Code Descriptor for user */
1954 {       .ssd_base = 0x0,
1955         .ssd_limit = 0xfffff,
1956         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1957         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1958         .ssd_p = 1,
1959         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1960         .ssd_def32 = 1,
1961         .ssd_gran = 1           },
1962         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1963 {       .ssd_base = 0x0,
1964         .ssd_limit = 0x0,
1965         .ssd_type = 0,
1966         .ssd_dpl = 0,
1967         .ssd_p = 0,
1968         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1969         .ssd_def32 = 0,
1970         .ssd_gran = 0           },
1971         /* Data Descriptor for user */
1972 {       .ssd_base = 0x0,
1973         .ssd_limit = 0xfffff,
1974         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1975         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1976         .ssd_p = 1,
1977         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1978         .ssd_def32 = 1,
1979         .ssd_gran = 1           },
1980 };
1981
1982 void
1983 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1984         int idx;
1985         inthand_t *func;
1986         int typ;
1987         int dpl;
1988         int selec;
1989 {
1990         struct gate_descriptor *ip;
1991
1992         ip = idt + idx;
1993         ip->gd_looffset = (int)func;
1994         ip->gd_selector = selec;
1995         ip->gd_stkcpy = 0;
1996         ip->gd_xx = 0;
1997         ip->gd_type = typ;
1998         ip->gd_dpl = dpl;
1999         ip->gd_p = 1;
2000         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
2001 }
2002
2003 extern inthand_t
2004         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
2005         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
2006         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
2007         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
2008         IDTVEC(xmm),
2009 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2010         IDTVEC(dtrace_ret),
2011 #endif
2012 #ifdef XENHVM
2013         IDTVEC(xen_intr_upcall),
2014 #endif
2015         IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
2016
2017 #ifdef DDB
2018 /*
2019  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
2020  * the default 'rsvd' entry point.
2021  */
2022 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
2023 {
2024         struct gate_descriptor *ip;
2025         int idx;
2026         uintptr_t func;
2027
2028         ip = idt;
2029         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
2030                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
2031                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
2032                         db_printf("%3d\t", idx);
2033                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
2034                         db_printf("\n");
2035                 }
2036                 ip++;
2037         }
2038 }
2039
2040 /* Show privileged registers. */
2041 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
2042 {
2043         uint64_t idtr, gdtr;
2044
2045         idtr = ridt();
2046         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
2047             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
2048         gdtr = rgdt();
2049         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
2050             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
2051         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
2052         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
2053         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
2054         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
2055         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
2056         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
2057 }
2058 #endif
2059
2060 void
2061 sdtossd(sd, ssd)
2062         struct segment_descriptor *sd;
2063         struct soft_segment_descriptor *ssd;
2064 {
2065         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
2066         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
2067         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
2068         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
2069         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
2070         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
2071         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
2072 }
2073
2074 #if !defined(PC98) && !defined(XEN)
2075 static int
2076 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
2077     int *physmap_idxp)
2078 {
2079         int i, insert_idx, physmap_idx;
2080
2081         physmap_idx = *physmap_idxp;
2082
2083         if (length == 0)
2084                 return (1);
2085
2086 #ifndef PAE
2087         if (base > 0xffffffff) {
2088                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
2089                     (u_int)(length / 1024));
2090                 return (1);
2091         }
2092 #endif
2093
2094         /*
2095          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
2096          * assuming the new entry will be added to the end.
2097          */
2098         insert_idx = physmap_idx + 2;
2099         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2100                 if (base < physmap[i + 1]) {
2101                         if (base + length <= physmap[i]) {
2102                                 insert_idx = i;
2103                                 break;
2104                         }
2105                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
2106                                 printf(
2107                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
2108                         return (1);
2109                 }
2110         }
2111
2112         /* See if we can prepend to the next entry. */
2113         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
2114                 physmap[insert_idx] = base;
2115                 return (1);
2116         }
2117
2118         /* See if we can append to the previous entry. */
2119         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
2120                 physmap[insert_idx - 1] += length;
2121                 return (1);
2122         }
2123
2124         physmap_idx += 2;
2125         *physmap_idxp = physmap_idx;
2126         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
2127                 printf(
2128                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
2129                 return (0);
2130         }
2131
2132         /*
2133          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
2134          * entry if needed.
2135          */
2136         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
2137                 physmap[i] = physmap[i - 2];
2138                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
2139         }
2140
2141         /* Insert the new entry. */
2142         physmap[insert_idx] = base;
2143         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
2144         return (1);
2145 }
2146
2147 static int
2148 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
2149 {
2150         if (boothowto & RB_VERBOSE)
2151                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
2152                     smap->type, smap->base, smap->length);
2153
2154         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
2155                 return (1);
2156
2157         return (add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
2158             physmap_idxp));
2159 }
2160
2161 static void
2162 add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, vm_paddr_t *physmap,
2163     int *physmap_idxp)
2164 {
2165         struct bios_smap *smap, *smapend;
2166         u_int32_t smapsize;
2167         /*
2168          * Memory map from INT 15:E820.
2169          *
2170          * subr_module.c says:
2171          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
2172          * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
2173          */
2174         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
2175         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
2176
2177         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
2178                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, physmap_idxp))
2179                         break;
2180 }
2181 #endif /* !PC98 && !XEN */
2182
2183 #ifndef XEN
2184 static void
2185 basemem_setup(void)
2186 {
2187         vm_paddr_t pa;
2188         pt_entry_t *pte;
2189         int i;
2190
2191         if (basemem > 640) {
2192                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
2193                         basemem);
2194                 basemem = 640;
2195         }
2196
2197         /*
2198          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
2199          * between the end of base memory and the start of
2200          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
2201          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
2202          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
2203          * the physical end of the kernel is mapped read-only
2204          * to begin with and then parts of it are remapped.
2205          * The parts that aren't remapped form holes that
2206          * remain read-only and are unused by the kernel.
2207          * The base memory area is below the physical end of
2208          * the kernel and right now forms a read-only hole.
2209          * The part of it from PAGE_SIZE to
2210          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
2211          * remapped and used by the kernel later.)
2212          *
2213          * This code is similar to the code used in
2214          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
2215          * allocated we simply change the mapping.
2216          */
2217         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
2218              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
2219                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
2220
2221         /*
2222          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
2223          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
2224          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
2225          * page 0, at least as initialized here?
2226          */
2227         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
2228         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
2229                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
2230 }
2231 #endif /* !XEN */
2232
2233 /*
2234  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
2235  * available physical memory in the system, then test this memory and
2236  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
2237  *
2238  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
2239  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
2240  *
2241  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
2242  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
2243  *
2244  * XXX first should be vm_paddr_t.
2245  */
2246 #ifdef PC98
2247 static void
2248 getmemsize(int first)
2249 {
2250         int off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
2251         u_long physmem_tunable, memtest;
2252         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
2253         pt_entry_t *pte;
2254         quad_t dcons_addr, dcons_size;
2255         int i;
2256         int pg_n;
2257         u_int extmem;
2258         u_int under16;
2259         vm_paddr_t pa;
2260
2261         bzero(physmap, sizeof(physmap));
2262
2263         /* XXX - some of EPSON machines can't use PG_N */
2264         pg_n = PG_N;
2265         if (pc98_machine_type & M_EPSON_PC98) {
2266                 switch (epson_machine_id) {
2267 #ifdef WB_CACHE
2268                 default:
2269 #endif
2270                 case EPSON_PC486_HX:
2271                 case EPSON_PC486_HG:
2272                 case EPSON_PC486_HA:
2273                         pg_n = 0;
2274                         break;
2275                 }
2276         }
2277
2278         under16 = pc98_getmemsize(&basemem, &extmem);
2279         basemem_setup();
2280
2281         physmap[0] = 0;
2282         physmap[1] = basemem * 1024;
2283         physmap_idx = 2;
2284         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
2285         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
2286
2287         /*
2288          * Now, physmap contains a map of physical memory.
2289          */
2290
2291 #ifdef SMP
2292         /* make hole for AP bootstrap code */
2293         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
2294 #endif
2295
2296         /*
2297          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
2298          * highest page of the physical address space.  It should be
2299          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
2300          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
2301          */
2302         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2303
2304 #ifdef MAXMEM
2305         Maxmem = MAXMEM / 4;
2306 #endif
2307
2308         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
2309                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
2310
2311         /*
2312          * By default keep the memtest enabled.  Use a general name so that
2313          * one could eventually do more with the code than just disable it.
2314          */
2315         memtest = 1;
2316         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2317
2318         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2319             (boothowto & RB_VERBOSE))
2320                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2321
2322         /*
2323          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2324          * extend the last memory segment to the new limit.
2325          */
2326         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2327                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2328
2329         /*
2330          * We need to divide chunk if Maxmem is larger than 16MB and
2331          * under 16MB area is not full of memory.
2332          * (1) system area (15-16MB region) is cut off
2333          * (2) extended memory is only over 16MB area (ex. Melco "HYPERMEMORY")
2334          */
2335         if ((under16 != 16 * 1024) && (extmem > 15 * 1024)) {
2336                 /* 15M - 16M region is cut off, so need to divide chunk */
2337                 physmap[physmap_idx + 1] = under16 * 1024;
2338                 physmap_idx += 2;
2339                 physmap[physmap_idx] = 0x1000000;
2340                 physmap[physmap_idx + 1] = physmap[2] + extmem * 1024;
2341         }
2342
2343         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2344         pmap_bootstrap(first);
2345
2346         /*
2347          * Size up each available chunk of physical memory.
2348          */
2349         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2350         pa_indx = 0;
2351         da_indx = 1;
2352         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2353         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2354         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2355         pte = CMAP3;
2356
2357         /*
2358          * Get dcons buffer address
2359          */
2360         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2361             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2362                 dcons_addr = 0;
2363
2364         /*
2365          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2366          * round up the start address and round down the end address.
2367          */
2368         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2369                 vm_paddr_t end;
2370
2371                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2372                 if (physmap[i + 1] < end)
2373                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2374                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2375                         int tmp, page_bad, full;
2376                         int *ptr = (int *)CADDR3;
2377
2378                         full = FALSE;
2379                         /*
2380                          * block out kernel memory as not available.
2381                          */
2382                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2383                                 goto do_dump_avail;
2384
2385                         /*
2386                          * block out dcons buffer
2387                          */
2388                         if (dcons_addr > 0
2389                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2390                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2391                                 goto do_dump_avail;
2392
2393                         page_bad = FALSE;
2394                         if (memtest == 0)
2395                                 goto skip_memtest;
2396
2397                         /*
2398                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2399                          */
2400                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | pg_n;
2401                         invltlb();
2402
2403                         tmp = *(int *)ptr;
2404                         /*
2405                          * Test for alternating 1's and 0's
2406                          */
2407                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2408                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2409                                 page_bad = TRUE;
2410                         /*
2411                          * Test for alternating 0's and 1's
2412                          */
2413                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2414                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2415                                 page_bad = TRUE;
2416                         /*
2417                          * Test for all 1's
2418                          */
2419                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2420                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2421                                 page_bad = TRUE;
2422                         /*
2423                          * Test for all 0's
2424                          */
2425                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2426                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2427                                 page_bad = TRUE;
2428                         /*
2429                          * Restore original value.
2430                          */
2431                         *(int *)ptr = tmp;
2432
2433 skip_memtest:
2434                         /*
2435                          * Adjust array of valid/good pages.
2436                          */
2437                         if (page_bad == TRUE)
2438                                 continue;
2439                         /*
2440                          * If this good page is a continuation of the
2441                          * previous set of good pages, then just increase
2442                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2443                          * Note that "end" points one higher than end,
2444                          * making the range >= start and < end.
2445                          * If we're also doing a speculative memory
2446                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2447                          * so that we keep going. The first bad page
2448                          * will terminate the loop.
2449                          */
2450                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2451                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2452                         } else {
2453                                 pa_indx++;
2454                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2455                                         printf(
2456                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2457                                         pa_indx--;
2458                                         full = TRUE;
2459                                         goto do_dump_avail;
2460                                 }
2461                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2462                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2463                         }
2464                         physmem++;
2465 do_dump_avail:
2466                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2467                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2468                         } else {
2469                                 da_indx++;
2470                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2471                                         da_indx--;
2472                                         goto do_next;
2473                                 }
2474                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2475                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2476                         }
2477 do_next:
2478                         if (full)
2479                                 break;
2480                 }
2481         }
2482         *pte = 0;
2483         invltlb();
2484
2485         /*
2486          * XXX
2487          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2488          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2489          * calculation, etc.).
2490          */
2491         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2492             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2493                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2494                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2495                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2496         }
2497
2498         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2499
2500         /* Trim off space for the message buffer. */
2501         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2502
2503         /* Map the message buffer. */
2504         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2505                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2506                     off);
2507
2508         PT_UPDATES_FLUSH();
2509 }
2510 #else /* PC98 */
2511 static void
2512 getmemsize(int first)
2513 {
2514         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
2515         u_long memtest;
2516         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
2517         pt_entry_t *pte;
2518         quad_t dcons_addr, dcons_size, physmem_tunable;
2519 #ifndef XEN
2520         int hasbrokenint12, i, res;
2521         u_int extmem;
2522         struct vm86frame vmf;
2523         struct vm86context vmc;
2524         vm_paddr_t pa;
2525         struct bios_smap *smap, *smapbase;
2526         caddr_t kmdp;
2527 #endif
2528
2529         has_smap = 0;
2530 #if defined(XEN)
2531         Maxmem = xen_start_info->nr_pages - init_first;
2532         physmem = Maxmem;
2533         basemem = 0;
2534         physmap[0] = init_first << PAGE_SHIFT;
2535         physmap[1] = ptoa(Maxmem) - round_page(msgbufsize);
2536         physmap_idx = 0;
2537 #else
2538 #ifdef XBOX
2539         if (arch_i386_is_xbox) {
2540                 /*
2541                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
2542                  * the framebuffer and inform the OS of this.
2543                  */
2544                 physmap[0] = 0;
2545                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
2546                 physmap_idx = 0;
2547                 goto physmap_done;
2548         }
2549 #endif
2550         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
2551         bzero(physmap, sizeof(physmap));
2552         basemem = 0;
2553
2554         /*
2555          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
2556          * use that and do not make any VM86 calls.
2557          */
2558         physmap_idx = 0;
2559         smapbase = NULL;
2560         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2561         if (kmdp == NULL)
2562                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2563         if (kmdp != NULL)
2564                 smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2565                     MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2566         if (smapbase != NULL) {
2567                 add_smap_entries(smapbase, physmap, &physmap_idx);
2568                 has_smap = 1;
2569                 goto have_smap;
2570         }
2571
2572         /*
2573          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
2574          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
2575          * need use the SMAP to determine the base memory size.
2576          */
2577         hasbrokenint12 = 0;
2578         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
2579         if (hasbrokenint12 == 0) {
2580                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
2581                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
2582                 basemem = vmf.vmf_ax;
2583                 basemem_setup();
2584         }
2585
2586         /*
2587          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
2588          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
2589          * kernel will unmap this page later.
2590          */
2591         pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
2592         vmc.npages = 0;
2593         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
2594         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
2595         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
2596
2597         vmf.vmf_ebx = 0;
2598         do {
2599                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
2600                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
2601                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
2602                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
2603                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
2604                         break;
2605                 has_smap = 1;
2606                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2607                         break;
2608         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
2609
2610 have_smap:
2611         /*
2612          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
2613          * figure it out from the SMAP (or just guess).
2614          */
2615         if (basemem == 0) {
2616                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2617                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
2618                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
2619                                 break;
2620                         }
2621                 }
2622
2623                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
2624                 if (basemem == 0)
2625                         basemem = 640;
2626                 basemem_setup();
2627         }
2628
2629         if (physmap[1] != 0)
2630                 goto physmap_done;
2631
2632         /*
2633          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
2634          * memory size.  We will then build a simple memory map with
2635          * two segments, one for "base memory" and the second for
2636          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
2637          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
2638          * are in units of 1KB.
2639          *
2640          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
2641          */
2642         vmf.vmf_ax = 0xE801;
2643         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
2644                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
2645         } else {
2646                 /*
2647                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
2648                  * to determine the extended memory size.  Currently
2649                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
2650                  */
2651 #if 0
2652                 vmf.vmf_ah = 0x88;
2653                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
2654                 extmem = vmf.vmf_ax;
2655 #else
2656                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
2657 #endif
2658         }
2659
2660         /*
2661          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
2662          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
2663          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
2664          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
2665          * them beyond the limit.
2666          *
2667          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
2668          *      chop it to 15MB.
2669          */
2670         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
2671                 extmem = 15 * 1024;
2672
2673         physmap[0] = 0;
2674         physmap[1] = basemem * 1024;
2675         physmap_idx = 2;
2676         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
2677         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
2678
2679 physmap_done:
2680 #endif
2681         /*
2682          * Now, physmap contains a map of physical memory.
2683          */
2684
2685 #ifdef SMP
2686         /* make hole for AP bootstrap code */
2687         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
2688 #endif
2689
2690         /*
2691          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
2692          * highest page of the physical address space.  It should be
2693          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
2694          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
2695          */
2696         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2697
2698 #ifdef MAXMEM
2699         Maxmem = MAXMEM / 4;
2700 #endif
2701
2702         if (TUNABLE_QUAD_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
2703                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
2704
2705         /*
2706          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
2707          * the amount of memory in the system.
2708          */
2709         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
2710                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2711
2712         /*
2713          * By default enable the memory test on real hardware, and disable
2714          * it if we appear to be running in a VM.  This avoids touching all
2715          * pages unnecessarily, which doesn't matter on real hardware but is
2716          * bad for shared VM hosts.  Use a general name so that
2717          * one could eventually do more with the code than just disable it.
2718          */
2719         memtest = (vm_guest > VM_GUEST_NO) ? 0 : 1;
2720         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2721
2722         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2723             (boothowto & RB_VERBOSE))
2724                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2725
2726         /*
2727          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2728          * extend the last memory segment to the new limit.
2729          */
2730         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2731                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2732
2733         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2734         pmap_bootstrap(first);
2735
2736         /*
2737          * Size up each available chunk of physical memory.
2738          */
2739         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2740         pa_indx = 0;
2741         da_indx = 1;
2742         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2743         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2744         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2745         pte = CMAP3;
2746
2747         /*
2748          * Get dcons buffer address
2749          */
2750         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2751             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2752                 dcons_addr = 0;
2753
2754 #ifndef XEN
2755         /*
2756          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2757          * round up the start address and round down the end address.
2758          */
2759         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2760                 vm_paddr_t end;
2761
2762                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2763                 if (physmap[i + 1] < end)
2764                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2765                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2766                         int tmp, page_bad, full;
2767                         int *ptr = (int *)CADDR3;
2768
2769                         full = FALSE;
2770                         /*
2771                          * block out kernel memory as not available.
2772                          */
2773                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2774                                 goto do_dump_avail;
2775
2776                         /*
2777                          * block out dcons buffer
2778                          */
2779                         if (dcons_addr > 0
2780                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2781                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2782                                 goto do_dump_avail;
2783
2784                         page_bad = FALSE;
2785                         if (memtest == 0)
2786                                 goto skip_memtest;
2787
2788                         /*
2789                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2790                          */
2791                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2792                         invltlb();
2793
2794                         tmp = *(int *)ptr;
2795                         /*
2796                          * Test for alternating 1's and 0's
2797                          */
2798                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2799                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2800                                 page_bad = TRUE;
2801                         /*
2802                          * Test for alternating 0's and 1's
2803                          */
2804                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2805                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2806                                 page_bad = TRUE;
2807                         /*
2808                          * Test for all 1's
2809                          */
2810                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2811                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2812                                 page_bad = TRUE;
2813                         /*
2814                          * Test for all 0's
2815                          */
2816                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2817                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2818                                 page_bad = TRUE;
2819                         /*
2820                          * Restore original value.
2821                          */
2822                         *(int *)ptr = tmp;
2823
2824 skip_memtest:
2825                         /*
2826                          * Adjust array of valid/good pages.
2827                          */
2828                         if (page_bad == TRUE)
2829                                 continue;
2830                         /*
2831                          * If this good page is a continuation of the
2832                          * previous set of good pages, then just increase
2833                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2834                          * Note that "end" points one higher than end,
2835                          * making the range >= start and < end.
2836                          * If we're also doing a speculative memory
2837                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2838                          * so that we keep going. The first bad page
2839                          * will terminate the loop.
2840                          */
2841                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2842                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2843                         } else {
2844                                 pa_indx++;
2845                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2846                                         printf(
2847                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2848                                         pa_indx--;
2849                                         full = TRUE;
2850                                         goto do_dump_avail;
2851                                 }
2852                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2853                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2854                         }
2855                         physmem++;
2856 do_dump_avail:
2857                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2858                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2859                         } else {
2860                                 da_indx++;
2861                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2862                                         da_indx--;
2863                                         goto do_next;
2864                                 }
2865                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2866                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2867                         }
2868 do_next:
2869                         if (full)
2870                                 break;
2871                 }
2872         }
2873         *pte = 0;
2874         invltlb();
2875 #else
2876         phys_avail[0] = physfree;
2877         phys_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2878         dump_avail[0] = 0;
2879         dump_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2880
2881 #endif
2882
2883         /*
2884          * XXX
2885          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2886          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2887          * calculation, etc.).
2888          */
2889         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2890             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2891                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2892                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2893                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2894         }
2895
2896         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2897
2898         /* Trim off space for the message buffer. */
2899         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2900
2901         /* Map the message buffer. */
2902         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2903                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2904                     off);
2905
2906         PT_UPDATES_FLUSH();
2907 }
2908 #endif /* PC98 */
2909
2910 #ifdef XEN
2911 #define MTOPSIZE (1<<(14 + PAGE_SHIFT))
2912
2913 register_t
2914 init386(first)
2915         int first;
2916 {
2917         unsigned long gdtmachpfn;
2918         int error, gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2919         struct pcpu *pc;
2920 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2921         struct xstate_hdr *xhdr;
2922 #endif
2923         struct callback_register event = {
2924                 .type = CALLBACKTYPE_event,
2925                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)Xhypervisor_callback },
2926         };
2927         struct callback_register failsafe = {
2928                 .type = CALLBACKTYPE_failsafe,
2929                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback },
2930         };
2931
2932         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2933         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
2934
2935         /*
2936          * This may be done better later if it gets more high level
2937          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2938          */
2939         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2940
2941         metadata_missing = 0;
2942         if (xen_start_info->mod_start) {
2943                 preload_metadata = (caddr_t)xen_start_info->mod_start;
2944                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2945         } else {
2946                 metadata_missing = 1;
2947         }
2948         if (envmode == 1)
2949                 kern_envp = static_env;
2950         else if ((caddr_t)xen_start_info->cmd_line)
2951                 kern_envp = xen_setbootenv((caddr_t)xen_start_info->cmd_line);
2952
2953         boothowto |= xen_boothowto(kern_envp);
2954
2955         /* Init basic tunables, hz etc */
2956         init_param1();
2957
2958         /*
2959          * XEN occupies a portion of the upper virtual address space
2960          * At its base it manages an array mapping machine page frames
2961          * to physical page frames - hence we need to be able to
2962          * access 4GB - (64MB  - 4MB + 64k)
2963          */
2964         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2965         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2966         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2967         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2968         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2969         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2970         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2971         gdt_segs[GBIOSLOWMEM_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2972
2973         pc = &__pcpu[0];
2974         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2975         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2976
2977         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V | PG_RW);
2978         bzero(gdt, PAGE_SIZE);
2979         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2980                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2981
2982         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2983
2984         gdtmachpfn = vtomach(gdt) >> PAGE_SHIFT;
2985         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V);
2986         PANIC_IF(HYPERVISOR_set_gdt(&gdtmachpfn, 512) != 0);
2987         lgdt(&r_gdt);
2988         gdtset = 1;
2989
2990         if ((error = HYPERVISOR_set_trap_table(trap_table)) != 0) {
2991                 panic("set_trap_table failed - error %d\n", error);
2992         }
2993
2994         error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &event);
2995         if (error == 0)
2996                 error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &failsafe);
2997 #if     CONFIG_XEN_COMPAT <= 0x030002
2998         if (error == -ENOXENSYS)
2999                 HYPERVISOR_set_callbacks(GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL),
3000                     (unsigned long)Xhypervisor_callback,
3001                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback);
3002 #endif
3003         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
3004         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
3005                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
3006         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
3007         first += DPCPU_SIZE;
3008         physfree += DPCPU_SIZE;
3009         init_first += DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE;
3010
3011         PCPU_SET(prvspace, pc);
3012         PCPU_SET(curthread, &thread0);
3013
3014         /*
3015          * Initialize mutexes.
3016          *
3017          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
3018          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
3019          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
3020          *           under witness.
3021          */
3022         mutex_init();
3023         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
3024
3025         /* make ldt memory segments */
3026         PT_SET_MA(ldt, xpmap_ptom(VTOP(ldt)) | PG_V | PG_RW);
3027         bzero(ldt, PAGE_SIZE);
3028         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3029         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3030         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
3031                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
3032
3033         default_proc_ldt.ldt_base = (caddr_t)ldt;
3034         default_proc_ldt.ldt_len = 6;
3035         _default_ldt = (int)&default_proc_ldt;
3036         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
3037         PT_SET_MA(ldt, *vtopte((unsigned long)ldt) & ~PG_RW);
3038         xen_set_ldt((unsigned long) ldt, (sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]));
3039
3040 #if defined(XEN_PRIVILEGED)
3041         /*
3042          * Initialize the i8254 before the console so that console
3043          * initialization can use DELAY().
3044          */
3045         i8254_init();
3046 #endif
3047
3048         /*
3049          * Initialize the console before we print anything out.
3050          */
3051         cninit();
3052
3053         if (metadata_missing)
3054                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
3055
3056 #ifdef DEV_ISA
3057 #ifdef DEV_ATPIC
3058         elcr_probe();
3059         atpic_startup();
3060 #else
3061         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
3062         atpic_reset();
3063
3064         /*
3065          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
3066          * interrupt handler.
3067          */
3068         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3069             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3070         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3071             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3072 #endif
3073 #endif
3074
3075 #ifdef DDB
3076         db_fetch_ksymtab(bootinfo.bi_symtab, bootinfo.bi_esymtab);
3077 #endif
3078
3079         kdb_init();
3080
3081 #ifdef KDB
3082         if (boothowto & RB_KDB)
3083                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
3084 #endif
3085
3086         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
3087         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3088             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3089         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3090             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3091         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
3092         initializecpucache();
3093
3094         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
3095         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
3096
3097         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
3098             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
3099         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
3100             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3101 #ifdef PAE
3102         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
3103 #else
3104         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
3105 #endif
3106         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
3107         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
3108         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
3109             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3110         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
3111         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
3112         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
3113
3114         vm86_initialize();
3115         getmemsize(first);
3116         init_param2(physmem);
3117
3118         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
3119
3120         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
3121 #ifdef DEV_NPX
3122         npxinit(true);
3123 #endif
3124         /*
3125          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
3126          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
3127          * area.
3128          */
3129         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
3130         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
3131 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3132         if (use_xsave) {
3133                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
3134                     1);
3135                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
3136         }
3137 #endif
3138         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
3139         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
3140         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
3141         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, (vm_offset_t)thread0.td_pcb - 16);
3142         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
3143         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
3144         HYPERVISOR_stack_switch(GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL),
3145             PCPU_GET(common_tss.tss_esp0));
3146
3147         /* transfer to user mode */
3148
3149         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
3150         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
3151
3152         /* setup proc 0's pcb */
3153         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
3154 #ifdef PAE
3155         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
3156 #else
3157         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
3158 #endif
3159         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
3160         thread0.td_frame = &proc0_tf;
3161         thread0.td_pcb->pcb_fsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[0];
3162         thread0.td_pcb->pcb_gsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[1];
3163
3164         cpu_probe_amdc1e();
3165
3166         /* Location of kernel stack for locore */
3167         return ((register_t)thread0.td_pcb);
3168 }
3169
3170 #else
3171 register_t
3172 init386(first)
3173         int first;
3174 {
3175         struct gate_descriptor *gdp;
3176         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
3177         struct pcpu *pc;
3178 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3179         struct xstate_hdr *xhdr;
3180 #endif
3181
3182         thread0.td_kstack = proc0kstack;
3183         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
3184
3185         /*
3186          * This may be done better later if it gets more high level
3187          * components in it. If so just link td->td_proc here.
3188          */
3189         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
3190
3191 #ifdef PC98
3192         /*
3193          * Initialize DMAC
3194          */
3195         pc98_init_dmac();
3196 #endif
3197
3198         metadata_missing = 0;
3199         if (bootinfo.bi_modulep) {
3200                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
3201                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
3202         } else {
3203                 metadata_missing = 1;
3204         }
3205         if (envmode == 1)
3206                 kern_envp = static_env;
3207         else if (bootinfo.bi_envp)
3208                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
3209
3210         /* Init basic tunables, hz etc */
3211         init_param1();
3212
3213         /*
3214          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
3215          * of address space and permissions are enforced at page level.
3216          */
3217         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3218         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3219         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3220         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3221         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3222         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3223
3224         pc = &__pcpu[0];
3225         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3226         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
3227         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
3228
3229         for (x = 0; x < NGDT; x++)
3230                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
3231
3232         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
3233         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
3234         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
3235         lgdt(&r_gdt);
3236
3237         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
3238         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
3239                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
3240         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
3241         first += DPCPU_SIZE;
3242         PCPU_SET(prvspace, pc);
3243         PCPU_SET(curthread, &thread0);
3244
3245         /*
3246          * Initialize mutexes.
3247          *
3248          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
3249          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
3250          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
3251          *           under witness.
3252          */
3253         mutex_init();
3254         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
3255
3256         /* make ldt memory segments */
3257         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3258         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3259         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
3260                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
3261
3262         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
3263         lldt(_default_ldt);
3264         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
3265
3266         /* exceptions */
3267         for (x = 0; x < NIDT; x++)
3268                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3269                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3270         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3271             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3272         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3273             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3274         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3275             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3276         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
3277             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3278         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
3279             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3280         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3281             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3282         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3283             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3284         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
3285             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3286         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
3287         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3288             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3289         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3290             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3291         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3292             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3293         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3294             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3295         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3296             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3297         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3298             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3299         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3300             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3301         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3302             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3303         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3304             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3305         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3306             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3307         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
3308             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3309 #ifdef KDTRACE_HOOKS
3310         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
3311             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3312 #endif
3313 #ifdef XENHVM
3314         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
3315             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3316 #endif
3317
3318         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
3319         r_idt.rd_base = (int) idt;
3320         lidt(&r_idt);
3321
3322 #ifdef XBOX
3323         /*
3324          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
3325          * This should be 0x10de / 0x02a5.
3326          *
3327          * This is exactly what Linux does.
3328          */
3329         outl(0xcf8, 0x80000000);
3330         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
3331                 arch_i386_is_xbox = 1;
3332                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
3333
3334                 /*
3335                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
3336                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
3337                  * so we just query it.
3338                  */
3339                 outl(0xcf8, 0x80000084);
3340                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
3341         }
3342 #endif /* XBOX */
3343
3344         /*
3345          * Initialize the clock before the console so that console
3346          * initialization can use DELAY().
3347          */
3348         clock_init();
3349
3350         /*
3351          * Initialize the console before we print anything out.
3352          */
3353         cninit();
3354
3355         if (metadata_missing)
3356                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
3357
3358 #ifdef DEV_ISA
3359 #ifdef DEV_ATPIC
3360 #ifndef PC98
3361         elcr_probe();
3362 #endif
3363         atpic_startup();
3364 #else
3365         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
3366         atpic_reset();
3367
3368         /*
3369          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
3370          * interrupt handler.
3371          */
3372         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3373             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3374         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3375             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3376 #endif
3377 #endif
3378
3379 #ifdef DDB
3380         db_fetch_ksymtab(bootinfo.bi_symtab, bootinfo.bi_esymtab);
3381 #endif
3382
3383         kdb_init();
3384
3385 #ifdef KDB
3386         if (boothowto & RB_KDB)
3387                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
3388 #endif
3389
3390         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
3391         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3392             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3393         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3394             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3395         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
3396         initializecpucache();
3397
3398         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
3399         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
3400
3401         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
3402             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
3403         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
3404             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3405 #ifdef PAE
3406         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
3407 #else
3408         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
3409 #endif
3410         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
3411         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
3412         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
3413             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3414         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
3415         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
3416         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
3417
3418         vm86_initialize();
3419         getmemsize(first);
3420         init_param2(physmem);
3421
3422         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
3423
3424         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
3425 #ifdef DEV_NPX
3426         npxinit(true);
3427 #endif
3428         /*
3429          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
3430          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
3431          * area.
3432          */
3433         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
3434         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
3435 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3436         if (use_xsave) {
3437                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
3438                     1);
3439                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
3440         }
3441 #endif
3442         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
3443         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
3444         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
3445         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, (vm_offset_t)thread0.td_pcb - 16);
3446         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
3447         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
3448         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
3449         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
3450         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
3451         ltr(gsel_tss);
3452
3453         /* make a call gate to reenter kernel with */
3454         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
3455
3456         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
3457         gdp->gd_looffset = x;
3458         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
3459         gdp->gd_stkcpy = 1;
3460         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
3461         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
3462         gdp->gd_p = 1;
3463         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
3464
3465         /* XXX does this work? */
3466         /* XXX yes! */
3467         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
3468         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
3469
3470         /* transfer to user mode */
3471
3472         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
3473         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
3474
3475         /* setup proc 0's pcb */
3476         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
3477 #ifdef PAE
3478         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
3479 #else
3480         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
3481 #endif
3482         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
3483         thread0.td_frame = &proc0_tf;
3484
3485         cpu_probe_amdc1e();
3486
3487 #ifdef FDT
3488         x86_init_fdt();
3489 #endif
3490
3491         /* Location of kernel stack for locore */
3492         return ((register_t)thread0.td_pcb);
3493 }
3494 #endif
3495
3496 void
3497 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
3498 {
3499
3500         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
3501 }
3502
3503 #ifndef PC98
3504 static int
3505 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
3506 {
3507         struct bios_smap *smapbase;
3508         struct bios_smap_xattr smap;
3509         caddr_t kmdp;
3510         uint32_t *smapattr;
3511         int count, error, i;
3512
3513         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
3514         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
3515         if (kmdp == NULL)
3516                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
3517         if (kmdp == NULL)
3518                 return (0);
3519         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
3520             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
3521         if (smapbase == NULL)
3522                 return (0);
3523         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
3524             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
3525         count = *((u_int32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
3526         error = 0;
3527         for (i = 0; i < count; i++) {
3528                 smap.base = smapbase[i].base;
3529                 smap.length = smapbase[i].length;
3530                 smap.type = smapbase[i].type;
3531                 if (smapattr != NULL)
3532                         smap.xattr = smapattr[i];
3533                 else
3534                         smap.xattr = 0;
3535                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
3536         }
3537         return (error);
3538 }
3539 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
3540     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr", "Raw BIOS SMAP data");
3541 #endif /* !PC98 */
3542
3543 void
3544 spinlock_enter(void)
3545 {
3546         struct thread *td;
3547         register_t flags;
3548
3549         td = curthread;
3550         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
3551                 flags = intr_disable();
3552                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
3553                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
3554         } else
3555                 td->td_md.md_spinlock_count++;
3556         critical_enter();
3557 }
3558
3559 void
3560 spinlock_exit(void)
3561 {
3562         struct thread *td;
3563         register_t flags;
3564
3565         td = curthread;
3566         critical_exit();
3567         flags = td->td_md.md_saved_flags;
3568         td->td_md.md_spinlock_count--;
3569         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
3570                 intr_restore(flags);
3571 }
3572
3573 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
3574 static void f00f_hack(void *unused);
3575 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
3576
3577 static void
3578 f00f_hack(void *unused)
3579 {
3580         struct gate_descriptor *new_idt;
3581         vm_offset_t tmp;
3582
3583         if (!has_f00f_bug)
3584                 return;
3585
3586         GIANT_REQUIRED;
3587
3588         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
3589
3590         tmp = kmem_malloc(kernel_arena, PAGE_SIZE * 2, M_WAITOK | M_ZERO);
3591         if (tmp == 0)
3592                 panic("kmem_malloc returned 0");
3593
3594         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
3595         new_idt = (struct gate_descriptor*)
3596             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
3597         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
3598         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
3599         lidt(&r_idt);
3600         idt = new_idt;
3601         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
3602 }
3603 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
3604
3605 /*
3606  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
3607  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
3608  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
3609  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
3610  * enough for a backtrace.
3611  */
3612 void
3613 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
3614 {
3615
3616         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
3617         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
3618         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
3619         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
3620         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
3621         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
3622 }
3623
3624 int
3625 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
3626 {
3627
3628         td->td_frame->tf_eip = addr;
3629         return (0);
3630 }
3631
3632 int
3633 ptrace_single_step(struct thread *td)
3634 {
3635         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
3636         return (0);
3637 }
3638
3639 int
3640 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
3641 {
3642         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
3643         return (0);
3644 }
3645
3646 int
3647 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3648 {
3649         struct pcb *pcb;
3650         struct trapframe *tp;
3651
3652         tp = td->td_frame;
3653         pcb = td->td_pcb;
3654         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
3655         return (fill_frame_regs(tp, regs));
3656 }
3657
3658 int
3659 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
3660 {
3661         regs->r_fs = tp->tf_fs;
3662         regs->r_es = tp->tf_es;
3663         regs->r_ds = tp->tf_ds;
3664         regs->r_edi = tp->tf_edi;
3665         regs->r_esi = tp->tf_esi;
3666         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
3667         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
3668         regs->r_edx = tp->tf_edx;
3669         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
3670         regs->r_eax = tp->tf_eax;
3671         regs->r_eip = tp->tf_eip;
3672         regs->r_cs = tp->tf_cs;
3673         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
3674         regs->r_esp = tp->tf_esp;
3675         regs->r_ss = tp->tf_ss;
3676         return (0);
3677 }
3678
3679 int
3680 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3681 {
3682         struct pcb *pcb;
3683         struct trapframe *tp;
3684
3685         tp = td->td_frame;
3686         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
3687             !CS_SECURE(regs->r_cs))
3688                 return (EINVAL);
3689         pcb = td->td_pcb;
3690         tp->tf_fs = regs->r_fs;
3691         tp->tf_es = regs->r_es;
3692         tp->tf_ds = regs->r_ds;
3693         tp->tf_edi = regs->r_edi;
3694         tp->tf_esi = regs->r_esi;
3695         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
3696         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
3697         tp->tf_edx = regs->r_edx;
3698         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
3699         tp->tf_eax = regs->r_eax;
3700         tp->tf_eip = regs->r_eip;
3701         tp->tf_cs = regs->r_cs;
3702         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
3703         tp->tf_esp = regs->r_esp;
3704         tp->tf_ss = regs->r_ss;
3705         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
3706         return (0);
3707 }
3708
3709 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3710 static void
3711 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
3712         struct savexmm *sv_xmm;
3713         struct save87 *sv_87;
3714 {
3715         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3716         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3717         int i;
3718
3719         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
3720
3721         /* FPU control/status */
3722         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
3723         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
3724         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
3725         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
3726         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
3727         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
3728         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
3729         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
3730
3731         /* FPU registers */
3732         for (i = 0; i < 8; ++i)
3733                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
3734 }
3735
3736 static void
3737 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
3738         struct save87 *sv_87;
3739         struct savexmm *sv_xmm;
3740 {
3741         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3742         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3743         int i;
3744
3745         /* FPU control/status */
3746         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
3747         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
3748         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
3749         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
3750         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
3751         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
3752         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
3753         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
3754
3755         /* FPU registers */
3756         for (i = 0; i < 8; ++i)
3757                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
3758 }
3759 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3760
3761 int
3762 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3763 {
3764
3765         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
3766             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
3767             ("not suspended thread %p", td));
3768 #ifdef DEV_NPX
3769         npxgetregs(td);
3770 #else
3771         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
3772 #endif
3773 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3774         if (cpu_fxsr)
3775                 fill_fpregs_xmm(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm,
3776                     (struct save87 *)fpregs);
3777         else
3778 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3779                 bcopy(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_87, fpregs,
3780                     sizeof(*fpregs));
3781         return (0);
3782 }
3783
3784 int
3785 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3786 {
3787
3788 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3789         if (cpu_fxsr)
3790                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
3791                     &get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm);
3792         else
3793 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3794                 bcopy(fpregs, &get_pcb_user_save_td(td)->sv_87,
3795                     sizeof(*fpregs));
3796 #ifdef DEV_NPX
3797         npxuserinited(td);
3798 #endif
3799         return (0);
3800 }
3801
3802 /*
3803  * Get machine context.
3804  */
3805 int
3806 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
3807 {
3808         struct trapframe *tp;
3809         struct segment_descriptor *sdp;
3810
3811         tp = td->td_frame;
3812
3813         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
3814         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
3815         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
3816         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
3817         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
3818         mcp->mc_es = tp->tf_es;
3819         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
3820         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
3821         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
3822         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
3823         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
3824         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
3825         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
3826                 mcp->mc_eax = 0;
3827                 mcp->mc_edx = 0;
3828                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
3829         } else {
3830                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
3831                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
3832         }
3833         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
3834         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
3835         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
3836         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
3837         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
3838         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
3839         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
3840         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
3841         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
3842         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3843         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
3844         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3845         mcp->mc_flags = 0;
3846         mcp->mc_xfpustate = 0;
3847         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
3848         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
3849         return (0);
3850 }
3851
3852 /*
3853  * Set machine context.
3854  *
3855  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
3856  * touch the cs selector.
3857  */
3858 int
3859 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
3860 {
3861         struct trapframe *tp;
3862         char *xfpustate;
3863         int eflags, ret;
3864
3865         tp = td->td_frame;
3866         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
3867             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
3868                 return (EINVAL);
3869         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
3870             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
3871         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
3872                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
3873                     sizeof(union savefpu))
3874                         return (EINVAL);
3875                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
3876                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
3877                     mcp->mc_xfpustate_len);
3878                 if (ret != 0)
3879                         return (ret);
3880         } else
3881                 xfpustate = NULL;
3882         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
3883         if (ret != 0)
3884                 return (ret);
3885         tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
3886         tp->tf_es = mcp->mc_es;
3887         tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
3888         tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
3889         tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
3890         tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
3891         tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
3892         tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
3893         tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
3894         tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
3895         tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
3896         tp->tf_eflags = eflags;
3897         tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
3898         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
3899         td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
3900         return (0);
3901 }
3902
3903 static void
3904 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
3905     size_t xfpusave_len)
3906 {
3907 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3908         size_t max_len, len;
3909 #endif
3910
3911 #ifndef DEV_NPX
3912         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
3913         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
3914         bzero(mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
3915 #else
3916         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
3917         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
3918             sizeof(mcp->mc_fpstate));
3919         mcp->mc_fpformat = npxformat();
3920 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3921         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
3922                 return;
3923         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
3924         len = xfpusave_len;
3925         if (len > max_len) {
3926                 len = max_len;
3927                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
3928         }
3929         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
3930         mcp->mc_xfpustate_len = len;
3931         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
3932 #endif
3933 #endif
3934 }
3935
3936 static int
3937 set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
3938     size_t xfpustate_len)
3939 {
3940         union savefpu *fpstate;
3941         int error;
3942
3943         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
3944                 return (0);
3945         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
3946             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
3947                 return (EINVAL);
3948         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
3949                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
3950                 fpstate_drop(td);
3951                 error = 0;
3952         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
3953             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
3954 #ifdef DEV_NPX
3955                 fpstate = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
3956 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3957                 if (cpu_fxsr)
3958                         fpstate->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
3959 #endif
3960                 error = npxsetregs(td, fpstate, xfpustate, xfpustate_len);
3961 #else
3962                 error = EINVAL;
3963 #endif
3964         } else
3965                 return (EINVAL);
3966         return (error);
3967 }
3968
3969 static void
3970 fpstate_drop(struct thread *td)
3971 {
3972
3973         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
3974         critical_enter();
3975 #ifdef DEV_NPX
3976         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
3977                 npxdrop();
3978 #endif
3979         /*
3980          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
3981          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
3982          *
3983          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
3984          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
3985          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
3986          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
3987          * have too many layers.
3988          */
3989         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
3990             PCB_NPXUSERINITDONE);
3991         critical_exit();
3992 }
3993
3994 int
3995 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3996 {
3997         struct pcb *pcb;
3998
3999         if (td == NULL) {
4000                 dbregs->dr[0] = rdr0();
4001                 dbregs->dr[1] = rdr1();
4002                 dbregs->dr[2] = rdr2();
4003                 dbregs->dr[3] = rdr3();
4004                 dbregs->dr[4] = rdr4();
4005                 dbregs->dr[5] = rdr5();
4006                 dbregs->dr[6] = rdr6();
4007                 dbregs->dr[7] = rdr7();
4008         } else {
4009                 pcb = td->td_pcb;
4010                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
4011                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
4012                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
4013                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
4014                 dbregs->dr[4] = 0;
4015                 dbregs->dr[5] = 0;
4016                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
4017                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
4018         }
4019         return (0);
4020 }
4021
4022 int
4023 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
4024 {
4025         struct pcb *pcb;
4026         int i;
4027
4028         if (td == NULL) {
4029                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
4030                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
4031                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
4032                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
4033                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
4034                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
4035                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
4036                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
4037         } else {
4038                 /*
4039                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
4040                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
4041                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
4042                  * TRCTRAP.
4043                  */
4044                 for (i = 0; i < 4; i++) {
4045                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
4046                                 return (EINVAL);
4047                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
4048                                 return (EINVAL);
4049                 }
4050
4051                 pcb = td->td_pcb;
4052
4053                 /*
4054                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
4055                  * process's address space.  If a process could do this, it
4056                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
4057                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
4058                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
4059                  * process's address space.
4060                  *
4061                  * XXX - what about when the watched area of the user's
4062                  * address space is written into from within the kernel
4063                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
4064                  * from within kernel mode?
4065                  */
4066
4067                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
4068                         /* dr0 is enabled */
4069                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
4070                                 return (EINVAL);
4071                 }
4072
4073                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
4074                         /* dr1 is enabled */
4075                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
4076                                 return (EINVAL);
4077                 }
4078
4079                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
4080                         /* dr2 is enabled */
4081                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
4082                                 return (EINVAL);
4083                 }
4084
4085                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
4086                         /* dr3 is enabled */
4087                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
4088                                 return (EINVAL);
4089                 }
4090
4091                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
4092                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
4093                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
4094                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
4095                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
4096                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
4097
4098                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
4099         }
4100
4101         return (0);
4102 }
4103
4104 /*
4105  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
4106  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
4107  */
4108 int
4109 user_dbreg_trap(void)
4110 {
4111         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
4112         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
4113         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
4114         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
4115         int i;
4116
4117         dr7 = rdr7();
4118         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
4119                 /*
4120                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
4121                  * thus the trap couldn't have been caused by the
4122                  * hardware debug registers
4123                  */
4124                 return 0;
4125         }
4126
4127         nbp = 0;
4128         dr6 = rdr6();
4129         bp = dr6 & 0x0000000f;
4130
4131         if (!bp) {
4132                 /*
4133                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
4134                  * trap was not caused by any of the debug registers
4135                  */
4136                 return 0;
4137         }
4138
4139         /*
4140          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
4141          * which ones and if any of them are user space addresses
4142          */
4143
4144         if (bp & 0x01) {
4145                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
4146         }
4147         if (bp & 0x02) {
4148                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
4149         }
4150         if (bp & 0x04) {
4151                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
4152         }
4153         if (bp & 0x08) {
4154                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
4155         }
4156
4157         for (i = 0; i < nbp; i++) {
4158                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
4159                         /*
4160                          * addr[i] is in user space
4161                          */
4162                         return nbp;
4163                 }
4164         }
4165
4166         /*
4167          * None of the breakpoints are in user space.
4168          */
4169         return 0;
4170 }
4171
4172 #ifdef KDB
4173
4174 /*
4175  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
4176  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
4177  */
4178
4179 /* silence compiler warnings */
4180 u_char inb_(u_short);
4181 void outb_(u_short, u_char);
4182
4183 u_char
4184 inb_(u_short port)
4185 {
4186         return inb(port);
4187 }
4188
4189 void
4190 outb_(u_short port, u_char data)
4191 {
4192         outb(port, data);
4193 }
4194
4195 #endif /* KDB */