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_atalk.h"
  45 #include "opt_atpic.h"
  46 #include "opt_compat.h"
  47 #include "opt_cpu.h"
  48 #include "opt_ddb.h"
  49 #include "opt_inet.h"
  50 #include "opt_ipx.h"
  51 #include "opt_isa.h"
  52 #include "opt_kstack_pages.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_mp_watchdog.h"
  55 #include "opt_npx.h"
  56 #include "opt_perfmon.h"
  57 #include "opt_xbox.h"
  58 #include "opt_kdtrace.h"
  59
  60 #include <sys/param.h>
  61 #include <sys/proc.h>
  62 #include <sys/systm.h>
  63 #include <sys/bio.h>
  64 #include <sys/buf.h>
  65 #include <sys/bus.h>
  66 #include <sys/callout.h>
  67 #include <sys/cons.h>
  68 #include <sys/cpu.h>
  69 #include <sys/eventhandler.h>
  70 #include <sys/exec.h>
  71 #include <sys/imgact.h>
  72 #include <sys/kdb.h>
  73 #include <sys/kernel.h>
  74 #include <sys/ktr.h>
  75 #include <sys/linker.h>
  76 #include <sys/lock.h>
  77 #include <sys/malloc.h>
  78 #include <sys/memrange.h>
  79 #include <sys/msgbuf.h>
  80 #include <sys/mutex.h>
  81 #include <sys/pcpu.h>
  82 #include <sys/ptrace.h>
  83 #include <sys/reboot.h>
  84 #include <sys/sched.h>
  85 #include <sys/signalvar.h>
  86 #ifdef SMP
  87 #include <sys/smp.h>
  88 #endif
  89 #include <sys/syscallsubr.h>
  90 #include <sys/sysctl.h>
  91 #include <sys/sysent.h>
  92 #include <sys/sysproto.h>
  93 #include <sys/ucontext.h>
  94 #include <sys/vmmeter.h>
  95
  96 #include <vm/vm.h>
  97 #include <vm/vm_extern.h>
  98 #include <vm/vm_kern.h>
  99 #include <vm/vm_page.h>
 100 #include <vm/vm_map.h>
 101 #include <vm/vm_object.h>
 102 #include <vm/vm_pager.h>
 103 #include <vm/vm_param.h>
 104
 105 #ifdef DDB
 106 #ifndef KDB
 107 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 108 #endif
 109 #include <ddb/ddb.h>
 110 #include <ddb/db_sym.h>
 111 #endif
 112
 113 #include <isa/rtc.h>
 114
 115 #include <net/netisr.h>
 116
 117 #include <machine/bootinfo.h>
 118 #include <machine/clock.h>
 119 #include <machine/cpu.h>
 120 #include <machine/cputypes.h>
 121 #include <machine/intr_machdep.h>
 122 #include <x86/mca.h>
 123 #include <machine/md_var.h>
 124 #include <machine/metadata.h>
 125 #include <machine/mp_watchdog.h>
 126 #include <machine/pc/bios.h>
 127 #include <machine/pcb.h>
 128 #include <machine/pcb_ext.h>
 129 #include <machine/proc.h>
 130 #include <machine/reg.h>
 131 #include <machine/sigframe.h>
 132 #include <machine/specialreg.h>
 133 #include <machine/vm86.h>
 134 #ifdef PERFMON
 135 #include <machine/perfmon.h>
 136 #endif
 137 #ifdef SMP
 138 #include <machine/smp.h>
 139 #endif
 140
 141 #ifdef DEV_APIC
 142 #include <machine/apicvar.h>
 143 #endif
 144
 145 #ifdef DEV_ISA
 146 #include <x86/isa/icu.h>
 147 #endif
 148
 149 #ifdef XBOX
 150 #include <machine/xbox.h>
 151
 152 int arch_i386_is_xbox = 0;
 153 uint32_t arch_i386_xbox_memsize = 0;
 154 #endif
 155
 156 #ifdef XEN
 157 /* XEN includes */
 158 #include <machine/xen/xen-os.h>
 159 #include <xen/hypervisor.h>
 160 #include <machine/xen/xen-os.h>
 161 #include <machine/xen/xenvar.h>
 162 #include <machine/xen/xenfunc.h>
 163 #include <xen/xen_intr.h>
 164
 165 void Xhypervisor_callback(void);
 166 void failsafe_callback(void);
 167
 168 extern trap_info_t trap_table[];
 169 struct proc_ldt default_proc_ldt;
 170 extern int init_first;
 171 int running_xen = 1;
 172 extern unsigned long physfree;
 173 #endif /* XEN */
 174
 175 /* Sanity check for __curthread() */
 176 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 177
 178 extern void init386(int first);
 179 extern void dblfault_handler(void);
 180
 181 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 182 extern void finishidentcpu(void);
 183 extern void panicifcpuunsupported(void);
 184
 185 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 186 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 187
 188 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
 189 #define CPU_ENABLE_SSE
 190 #endif
 191
 192 static void cpu_startup(void *);
 193 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 194 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp);
 195 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp);
 196 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 197 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 198 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 199 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 200 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 201
 202 #ifdef DDB
 203 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 204 #endif
 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 int cold = 1;
 214
 215 #ifdef COMPAT_43
 216 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 217 #endif
 218 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 219 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 220 #endif
 221
 222 long Maxmem = 0;
 223 long realmem = 0;
 224
 225 #ifdef PAE
 226 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 227 #endif
 228
 229 /*
 230  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 231  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 232  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 233  * PHYSSEG entries.
 234  */
 235 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 236
 237 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 238 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 239
 240 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 241 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 242 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 243
 244 struct kva_md_info kmi;
 245
 246 static struct trapframe proc0_tf;
 247 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 248
 249 struct mtx icu_lock;
 250
 251 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 252
 253 static void
 254 cpu_startup(dummy)
 255         void *dummy;
 256 {
 257         uintmax_t memsize;
 258         char *sysenv;
 259
 260         /*
 261          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 262          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 263          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 264          * start the APs.
 265          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 266          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 267          */
 268         sysenv = getenv("smbios.system.product");
 269         if (sysenv != NULL) {
 270                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 271                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 272                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 273                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 274                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 275                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 276                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 277                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 278                         if (bootverbose)
 279                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 280                                     "Intel ICH.\n");
 281                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 282                 }
 283                 freeenv(sysenv);
 284         }
 285
 286         /*
 287          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 288          */
 289         startrtclock();
 290         printcpuinfo();
 291         panicifcpuunsupported();
 292 #ifdef PERFMON
 293         perfmon_init();
 294 #endif
 295         realmem = Maxmem;
 296
 297         /*
 298          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 299          */
 300         memsize = 0;
 301         sysenv = getenv("smbios.memory.enabled");
 302         if (sysenv != NULL) {
 303                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 304                 freeenv(sysenv);
 305         }
 306         if (memsize < ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count))
 307                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 308         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 309
 310         /*
 311          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 312          */
 313         if (bootverbose) {
 314                 int indx;
 315
 316                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 317                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 318                         vm_paddr_t size;
 319
 320                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 321                         printf(
 322                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 323                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 324                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 325                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 326                 }
 327         }
 328
 329         vm_ksubmap_init(&kmi);
 330
 331         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 332             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
 333             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
 334
 335         /*
 336          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 337          */
 338         bufinit();
 339         vm_pager_bufferinit();
 340 #ifndef XEN
 341         cpu_setregs();
 342 #endif
 343
 344         /*
 345          * Add BSP as an interrupt target.
 346          */
 347         intr_add_cpu(0);
 348 }
 349
 350 /*
 351  * Send an interrupt to process.
 352  *
 353  * Stack is set up to allow sigcode stored
 354  * at top to call routine, followed by kcall
 355  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 356  * resets the signal mask, the stack, and the
 357  * frame pointer, it returns to the user
 358  * specified pc, psl.
 359  */
 360 #ifdef COMPAT_43
 361 static void
 362 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 363 {
 364         struct osigframe sf, *fp;
 365         struct proc *p;
 366         struct thread *td;
 367         struct sigacts *psp;
 368         struct trapframe *regs;
 369         int sig;
 370         int oonstack;
 371
 372         td = curthread;
 373         p = td->td_proc;
 374         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 375         sig = ksi->ksi_signo;
 376         psp = p->p_sigacts;
 377         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 378         regs = td->td_frame;
 379         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 380
 381         /* Allocate space for the signal handler context. */
 382         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 383             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 384                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 385                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 386 #if defined(COMPAT_43)
 387                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 388 #endif
 389         } else
 390                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 391
 392         /* Translate the signal if appropriate. */
 393         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 394                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 395
 396         /* Build the argument list for the signal handler. */
 397         sf.sf_signum = sig;
 398         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 399         bzero(&sf.sf_siginfo, sizeof(sf.sf_siginfo));
 400         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 401                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 402                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 403                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 404                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 405                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 406                 sf.sf_addr = 0;
 407         } else {
 408                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 409                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 410                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 411                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 412         }
 413         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 414         PROC_UNLOCK(p);
 415
 416         /* Save most if not all of trap frame. */
 417         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 418         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 419         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 420         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 421         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 422         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 423         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 424         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 425         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 426         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 427         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 428         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 429         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 430
 431         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 432         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 433         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 434         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 435         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 436         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 437         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 438         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 439         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 440
 441         /*
 442          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 443          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 444          * eflags.
 445          */
 446         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 447                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 448                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 449                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 450
 451                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 452                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 453                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 454                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 455
 456                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 457                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 458                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 459                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 460
 461                 /* See sendsig() for comments. */
 462                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 463         }
 464
 465         /*
 466          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 467          */
 468         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 469 #ifdef DEBUG
 470                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 471 #endif
 472                 PROC_LOCK(p);
 473                 sigexit(td, SIGILL);
 474         }
 475
 476         regs->tf_esp = (int)fp;
 477         if (p->p_sysent->sv_sigcode_base != 0) {
 478                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 479                     szosigcode;
 480         } else {
 481                 /* a.out sysentvec does not use shared page */
 482                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szosigcode;
 483         }
 484         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 485         regs->tf_cs = _ucodesel;
 486         regs->tf_ds = _udatasel;
 487         regs->tf_es = _udatasel;
 488         regs->tf_fs = _udatasel;
 489         load_gs(_udatasel);
 490         regs->tf_ss = _udatasel;
 491         PROC_LOCK(p);
 492         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 493 }
 494 #endif /* COMPAT_43 */
 495
 496 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 497 static void
 498 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 499 {
 500         struct sigframe4 sf, *sfp;
 501         struct proc *p;
 502         struct thread *td;
 503         struct sigacts *psp;
 504         struct trapframe *regs;
 505         int sig;
 506         int oonstack;
 507
 508         td = curthread;
 509         p = td->td_proc;
 510         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 511         sig = ksi->ksi_signo;
 512         psp = p->p_sigacts;
 513         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 514         regs = td->td_frame;
 515         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 516
 517         /* Save user context. */
 518         bzero(&sf, sizeof(sf));
 519         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 520         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 521         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 522             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 523         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 524         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 525         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 526         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 527             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 528         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__,
 529             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__));
 530         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 531
 532         /* Allocate space for the signal handler context. */
 533         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 534             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 535                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 536                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 537 #if defined(COMPAT_43)
 538                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 539 #endif
 540         } else
 541                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 542
 543         /* Translate the signal if appropriate. */
 544         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 545                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 546
 547         /* Build the argument list for the signal handler. */
 548         sf.sf_signum = sig;
 549         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 550         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 551         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 552                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 553                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 554                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 555
 556                 /* Fill in POSIX parts */
 557                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 558                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 559                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 560         } else {
 561                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 562                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 563                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 564                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 565         }
 566         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 567         PROC_UNLOCK(p);
 568
 569         /*
 570          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 571          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 572          * eflags.
 573          */
 574         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 575                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 576                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 577
 578                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 579                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 580                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 581                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 582
 583                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 584                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 585                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 586                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 587
 588                 /*
 589                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 590                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 591                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 592                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 593                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 594                  */
 595                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 596         }
 597
 598         /*
 599          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 600          */
 601         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 602 #ifdef DEBUG
 603                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 604 #endif
 605                 PROC_LOCK(p);
 606                 sigexit(td, SIGILL);
 607         }
 608
 609         regs->tf_esp = (int)sfp;
 610         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 611             szfreebsd4_sigcode;
 612         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 613         regs->tf_cs = _ucodesel;
 614         regs->tf_ds = _udatasel;
 615         regs->tf_es = _udatasel;
 616         regs->tf_fs = _udatasel;
 617         regs->tf_ss = _udatasel;
 618         PROC_LOCK(p);
 619         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 620 }
 621 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 622
 623 void
 624 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 625 {
 626         struct sigframe sf, *sfp;
 627         struct proc *p;
 628         struct thread *td;
 629         struct sigacts *psp;
 630         char *sp;
 631         struct trapframe *regs;
 632         struct segment_descriptor *sdp;
 633         int sig;
 634         int oonstack;
 635
 636         td = curthread;
 637         p = td->td_proc;
 638         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 639         sig = ksi->ksi_signo;
 640         psp = p->p_sigacts;
 641         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 642 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 643         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 644                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 645                 return;
 646         }
 647 #endif
 648 #ifdef COMPAT_43
 649         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 650                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 651                 return;
 652         }
 653 #endif
 654         regs = td->td_frame;
 655         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 656
 657         /* Save user context. */
 658         bzero(&sf, sizeof(sf));
 659         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 660         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 661         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 662             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 663         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 664         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 665         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 666         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 667         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
 668         fpstate_drop(td);
 669         /*
 670          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 671          */
 672         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 673         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 674             sdp->sd_lobase;
 675         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 676         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 677             sdp->sd_lobase;
 678         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_flags = 0;
 679         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2,
 680             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2));
 681         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 682
 683         /* Allocate space for the signal handler context. */
 684         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 685             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 686                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
 687                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
 688 #if defined(COMPAT_43)
 689                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 690 #endif
 691         } else
 692                 sp = (char *)regs->tf_esp - sizeof(struct sigframe);
 693         /* Align to 16 bytes. */
 694         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 695
 696         /* Translate the signal if appropriate. */
 697         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 698                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 699
 700         /* Build the argument list for the signal handler. */
 701         sf.sf_signum = sig;
 702         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 703         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 704         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 705                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 706                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 707                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 708
 709                 /* Fill in POSIX parts */
 710                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 711                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 712         } else {
 713                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 714                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 715                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 716                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 717         }
 718         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 719         PROC_UNLOCK(p);
 720
 721         /*
 722          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 723          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 724          * eflags.
 725          */
 726         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 727                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 728                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 729
 730                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 731                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 732                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 733                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 734
 735                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 736                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 737                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 738                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 739
 740                 /*
 741                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 742                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 743                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 744                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 745                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 746                  */
 747                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 748         }
 749
 750         /*
 751          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 752          */
 753         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 754 #ifdef DEBUG
 755                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 756 #endif
 757                 PROC_LOCK(p);
 758                 sigexit(td, SIGILL);
 759         }
 760
 761         regs->tf_esp = (int)sfp;
 762         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 763         if (regs->tf_eip == 0)
 764                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szsigcode;
 765         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 766         regs->tf_cs = _ucodesel;
 767         regs->tf_ds = _udatasel;
 768         regs->tf_es = _udatasel;
 769         regs->tf_fs = _udatasel;
 770         regs->tf_ss = _udatasel;
 771         PROC_LOCK(p);
 772         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 773 }
 774
 775 /*
 776  * System call to cleanup state after a signal
 777  * has been taken.  Reset signal mask and
 778  * stack state from context left by sendsig (above).
 779  * Return to previous pc and psl as specified by
 780  * context left by sendsig. Check carefully to
 781  * make sure that the user has not modified the
 782  * state to gain improper privileges.
 783  *
 784  * MPSAFE
 785  */
 786 #ifdef COMPAT_43
 787 int
 788 osigreturn(td, uap)
 789         struct thread *td;
 790         struct osigreturn_args /* {
 791                 struct osigcontext *sigcntxp;
 792         } */ *uap;
 793 {
 794         struct osigcontext sc;
 795         struct trapframe *regs;
 796         struct osigcontext *scp;
 797         int eflags, error;
 798         ksiginfo_t ksi;
 799
 800         regs = td->td_frame;
 801         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 802         if (error != 0)
 803                 return (error);
 804         scp = &sc;
 805         eflags = scp->sc_ps;
 806         if (eflags & PSL_VM) {
 807                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 808                 struct vm86_kernel *vm86;
 809
 810                 /*
 811                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 812                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 813                  */
 814                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 815                         return (EINVAL);
 816                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 817                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 818                         return (EINVAL);
 819
 820                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 821                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 822                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 823                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 824                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 825                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 826                         trapsignal(td, &ksi);
 827                 }
 828
 829                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 830                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 831                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 832                 } else {
 833                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 834                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 835                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 836                 }
 837                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 838                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 839                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 840                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 841                 tf->tf_ds = _udatasel;
 842                 tf->tf_es = _udatasel;
 843                 tf->tf_fs = _udatasel;
 844         } else {
 845                 /*
 846                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 847                  */
 848                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 849                         return (EINVAL);
 850                 }
 851
 852                 /*
 853                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 854                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 855                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 856                  */
 857                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 858                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 859                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 860                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 861                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 862                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 863                         trapsignal(td, &ksi);
 864                         return (EINVAL);
 865                 }
 866                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 867                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 868                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 869         }
 870
 871         /* Restore remaining registers. */
 872         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 873         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 874         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 875         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 876         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 877         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 878         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 879         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 880         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 881         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 882         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 883         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 884         regs->tf_eflags = eflags;
 885
 886 #if defined(COMPAT_43)
 887         if (scp->sc_onstack & 1)
 888                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 889         else
 890                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 891 #endif
 892         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 893             SIGPROCMASK_OLD);
 894         return (EJUSTRETURN);
 895 }
 896 #endif /* COMPAT_43 */
 897
 898 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 899 /*
 900  * MPSAFE
 901  */
 902 int
 903 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 904         struct thread *td;
 905         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 906                 const ucontext4 *sigcntxp;
 907         } */ *uap;
 908 {
 909         struct ucontext4 uc;
 910         struct trapframe *regs;
 911         struct ucontext4 *ucp;
 912         int cs, eflags, error;
 913         ksiginfo_t ksi;
 914
 915         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 916         if (error != 0)
 917                 return (error);
 918         ucp = &uc;
 919         regs = td->td_frame;
 920         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 921         if (eflags & PSL_VM) {
 922                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 923                 struct vm86_kernel *vm86;
 924
 925                 /*
 926                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 927                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 928                  */
 929                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 930                         return (EINVAL);
 931                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 932                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 933                         return (EINVAL);
 934
 935                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 936                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 937                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 938                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 939                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 940                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 941                         trapsignal(td, &ksi);
 942                 }
 943                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 944                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 945                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 946                 } else {
 947                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 948                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 949                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 950                 }
 951                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 952                 tf->tf_eflags = eflags;
 953                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 954                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 955                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 956                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 957                 tf->tf_ds = _udatasel;
 958                 tf->tf_es = _udatasel;
 959                 tf->tf_fs = _udatasel;
 960         } else {
 961                 /*
 962                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 963                  */
 964                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 965                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
 966                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
 967                         return (EINVAL);
 968                 }
 969
 970                 /*
 971                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 972                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 973                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 974                  */
 975                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 976                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 977                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
 978                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
 979                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 980                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 981                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 982                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 983                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 984                         trapsignal(td, &ksi);
 985                         return (EINVAL);
 986                 }
 987
 988                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 989         }
 990
 991 #if defined(COMPAT_43)
 992         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 993                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 994         else
 995                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 996 #endif
 997         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 998         return (EJUSTRETURN);
 999 }
1000 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
1001
1002 /*
1003  * MPSAFE
1004  */
1005 int
1006 sys_sigreturn(td, uap)
1007         struct thread *td;
1008         struct sigreturn_args /* {
1009                 const struct __ucontext *sigcntxp;
1010         } */ *uap;
1011 {
1012         ucontext_t uc;
1013         struct trapframe *regs;
1014         ucontext_t *ucp;
1015         int cs, eflags, error, ret;
1016         ksiginfo_t ksi;
1017
1018         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
1019         if (error != 0)
1020                 return (error);
1021         ucp = &uc;
1022         regs = td->td_frame;
1023         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
1024         if (eflags & PSL_VM) {
1025                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
1026                 struct vm86_kernel *vm86;
1027
1028                 /*
1029                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
1030                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
1031                  */
1032                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
1033                         return (EINVAL);
1034                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1035                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1036                         return (EINVAL);
1037
1038                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1039                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1040                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1041                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1042                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1043                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1044                         trapsignal(td, &ksi);
1045                 }
1046
1047                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1048                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1049                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1050                 } else {
1051                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1052                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1053                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1054                 }
1055                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1056                 tf->tf_eflags = eflags;
1057                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1058                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1059                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1060                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1061                 tf->tf_ds = _udatasel;
1062                 tf->tf_es = _udatasel;
1063                 tf->tf_fs = _udatasel;
1064         } else {
1065                 /*
1066                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1067                  */
1068                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1069                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1070                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1071                         return (EINVAL);
1072                 }
1073
1074                 /*
1075                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1076                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1077                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1078                  */
1079                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1080                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1081                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1082                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1083                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1084                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1085                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1086                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1087                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1088                         trapsignal(td, &ksi);
1089                         return (EINVAL);
1090                 }
1091
1092                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
1093                 if (ret != 0)
1094                         return (ret);
1095                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1096         }
1097
1098 #if defined(COMPAT_43)
1099         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1100                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1101         else
1102                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1103 #endif
1104
1105         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1106         return (EJUSTRETURN);
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Machine dependent boot() routine
1111  *
1112  * I haven't seen anything to put here yet
1113  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1114  */
1115 void
1116 cpu_boot(int howto)
1117 {
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Flush the D-cache for non-DMA I/O so that the I-cache can
1122  * be made coherent later.
1123  */
1124 void
1125 cpu_flush_dcache(void *ptr, size_t len)
1126 {
1127         /* Not applicable */
1128 }
1129
1130 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1131 int
1132 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1133 {
1134         uint64_t tsc1, tsc2;
1135         uint64_t acnt, mcnt, perf;
1136         register_t reg;
1137
1138         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1139                 return (EINVAL);
1140         if ((cpu_feature & CPUID_TSC) == 0)
1141                 return (EOPNOTSUPP);
1142
1143         /*
1144          * If TSC is P-state invariant and APERF/MPERF MSRs do not exist,
1145          * DELAY(9) based logic fails.
1146          */
1147         if (tsc_is_invariant && !tsc_perf_stat)
1148                 return (EOPNOTSUPP);
1149
1150 #ifdef SMP
1151         if (smp_cpus > 1) {
1152                 /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1153                 thread_lock(curthread);
1154                 sched_bind(curthread, cpu_id);
1155                 thread_unlock(curthread);
1156         }
1157 #endif
1158
1159         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1160         reg = intr_disable();
1161         if (tsc_is_invariant) {
1162                 wrmsr(MSR_MPERF, 0);
1163                 wrmsr(MSR_APERF, 0);
1164                 tsc1 = rdtsc();
1165                 DELAY(1000);
1166                 mcnt = rdmsr(MSR_MPERF);
1167                 acnt = rdmsr(MSR_APERF);
1168                 tsc2 = rdtsc();
1169                 intr_restore(reg);
1170                 perf = 1000 * acnt / mcnt;
1171                 *rate = (tsc2 - tsc1) * perf;
1172         } else {
1173                 tsc1 = rdtsc();
1174                 DELAY(1000);
1175                 tsc2 = rdtsc();
1176                 intr_restore(reg);
1177                 *rate = (tsc2 - tsc1) * 1000;
1178         }
1179
1180 #ifdef SMP
1181         if (smp_cpus > 1) {
1182                 thread_lock(curthread);
1183                 sched_unbind(curthread);
1184                 thread_unlock(curthread);
1185         }
1186 #endif
1187
1188         return (0);
1189 }
1190
1191 #ifdef XEN
1192
1193 void
1194 cpu_halt(void)
1195 {
1196         HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_poweroff);
1197 }
1198
1199 int scheduler_running;
1200
1201 static void
1202 cpu_idle_hlt(int busy)
1203 {
1204
1205         scheduler_running = 1;
1206         enable_intr();
1207         idle_block();
1208 }
1209
1210 #else
1211 /*
1212  * Shutdown the CPU as much as possible
1213  */
1214 void
1215 cpu_halt(void)
1216 {
1217         for (;;)
1218                 __asm__ ("hlt");
1219 }
1220
1221 #endif
1222
1223 void (*cpu_idle_hook)(void) = NULL;     /* ACPI idle hook. */
1224 static int      cpu_ident_amdc1e = 0;   /* AMD C1E supported. */
1225 static int      idle_mwait = 1;         /* Use MONITOR/MWAIT for short idle. */
1226 TUNABLE_INT("machdep.idle_mwait", &idle_mwait);
1227 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, idle_mwait, CTLFLAG_RW, &idle_mwait,
1228     0, "Use MONITOR/MWAIT for short idle");
1229
1230 #define STATE_RUNNING   0x0
1231 #define STATE_MWAIT     0x1
1232 #define STATE_SLEEPING  0x2
1233
1234 static void
1235 cpu_idle_acpi(int busy)
1236 {
1237         int *state;
1238
1239         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1240         *state = STATE_SLEEPING;
1241         disable_intr();
1242         if (sched_runnable())
1243                 enable_intr();
1244         else if (cpu_idle_hook)
1245                 cpu_idle_hook();
1246         else
1247                 __asm __volatile("sti; hlt");
1248         *state = STATE_RUNNING;
1249 }
1250
1251 #ifndef XEN
1252 static void
1253 cpu_idle_hlt(int busy)
1254 {
1255         int *state;
1256
1257         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1258         *state = STATE_SLEEPING;
1259         /*
1260          * We must absolutely guarentee that hlt is the next instruction
1261          * after sti or we introduce a timing window.
1262          */
1263         disable_intr();
1264         if (sched_runnable())
1265                 enable_intr();
1266         else
1267                 __asm __volatile("sti; hlt");
1268         *state = STATE_RUNNING;
1269 }
1270 #endif
1271
1272 /*
1273  * MWAIT cpu power states.  Lower 4 bits are sub-states.
1274  */
1275 #define MWAIT_C0        0xf0
1276 #define MWAIT_C1        0x00
1277 #define MWAIT_C2        0x10
1278 #define MWAIT_C3        0x20
1279 #define MWAIT_C4        0x30
1280
1281 static void
1282 cpu_idle_mwait(int busy)
1283 {
1284         int *state;
1285
1286         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1287         *state = STATE_MWAIT;
1288         if (!sched_runnable()) {
1289                 cpu_monitor(state, 0, 0);
1290                 if (*state == STATE_MWAIT)
1291                         cpu_mwait(0, MWAIT_C1);
1292         }
1293         *state = STATE_RUNNING;
1294 }
1295
1296 static void
1297 cpu_idle_spin(int busy)
1298 {
1299         int *state;
1300         int i;
1301
1302         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1303         *state = STATE_RUNNING;
1304         for (i = 0; i < 1000; i++) {
1305                 if (sched_runnable())
1306                         return;
1307                 cpu_spinwait();
1308         }
1309 }
1310
1311 /*
1312  * C1E renders the local APIC timer dead, so we disable it by
1313  * reading the Interrupt Pending Message register and clearing
1314  * both C1eOnCmpHalt (bit 28) and SmiOnCmpHalt (bit 27).
1315  *
1316  * Reference:
1317  *   "BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD NPT Family 0Fh Processors"
1318  *   #32559 revision 3.00+
1319  */
1320 #define MSR_AMDK8_IPM           0xc0010055
1321 #define AMDK8_SMIONCMPHALT      (1ULL << 27)
1322 #define AMDK8_C1EONCMPHALT      (1ULL << 28)
1323 #define AMDK8_CMPHALT           (AMDK8_SMIONCMPHALT | AMDK8_C1EONCMPHALT)
1324
1325 static void
1326 cpu_probe_amdc1e(void)
1327 {
1328
1329         /*
1330          * Detect the presence of C1E capability mostly on latest
1331          * dual-cores (or future) k8 family.
1332          */
1333         if (cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD &&
1334             (cpu_id & 0x00000f00) == 0x00000f00 &&
1335             (cpu_id & 0x0fff0000) >=  0x00040000) {
1336                 cpu_ident_amdc1e = 1;
1337         }
1338 }
1339
1340 #ifdef XEN
1341 void (*cpu_idle_fn)(int) = cpu_idle_hlt;
1342 #else
1343 void (*cpu_idle_fn)(int) = cpu_idle_acpi;
1344 #endif
1345
1346 void
1347 cpu_idle(int busy)
1348 {
1349 #ifndef XEN
1350         uint64_t msr;
1351 #endif
1352
1353         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d",
1354             busy, curcpu);
1355 #if defined(MP_WATCHDOG) && !defined(XEN)
1356         ap_watchdog(PCPU_GET(cpuid));
1357 #endif
1358 #ifndef XEN
1359         /* If we are busy - try to use fast methods. */
1360         if (busy) {
1361                 if ((cpu_feature2 & CPUID2_MON) && idle_mwait) {
1362                         cpu_idle_mwait(busy);
1363                         goto out;
1364                 }
1365         }
1366 #endif
1367
1368         /* If we have time - switch timers into idle mode. */
1369         if (!busy) {
1370                 critical_enter();
1371                 cpu_idleclock();
1372         }
1373
1374 #ifndef XEN
1375         /* Apply AMD APIC timer C1E workaround. */
1376         if (cpu_ident_amdc1e && cpu_disable_c3_sleep) {
1377                 msr = rdmsr(MSR_AMDK8_IPM);
1378                 if (msr & AMDK8_CMPHALT)
1379                         wrmsr(MSR_AMDK8_IPM, msr & ~AMDK8_CMPHALT);
1380         }
1381 #endif
1382
1383         /* Call main idle method. */
1384         cpu_idle_fn(busy);
1385
1386         /* Switch timers mack into active mode. */
1387         if (!busy) {
1388                 cpu_activeclock();
1389                 critical_exit();
1390         }
1391 #ifndef XEN
1392 out:
1393 #endif
1394         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d done",
1395             busy, curcpu);
1396 }
1397
1398 int
1399 cpu_idle_wakeup(int cpu)
1400 {
1401         struct pcpu *pcpu;
1402         int *state;
1403
1404         pcpu = pcpu_find(cpu);
1405         state = (int *)pcpu->pc_monitorbuf;
1406         /*
1407          * This doesn't need to be atomic since missing the race will
1408          * simply result in unnecessary IPIs.
1409          */
1410         if (*state == STATE_SLEEPING)
1411                 return (0);
1412         if (*state == STATE_MWAIT)
1413                 *state = STATE_RUNNING;
1414         return (1);
1415 }
1416
1417 /*
1418  * Ordered by speed/power consumption.
1419  */
1420 struct {
1421         void    *id_fn;
1422         char    *id_name;
1423 } idle_tbl[] = {
1424         { cpu_idle_spin, "spin" },
1425         { cpu_idle_mwait, "mwait" },
1426         { cpu_idle_hlt, "hlt" },
1427         { cpu_idle_acpi, "acpi" },
1428         { NULL, NULL }
1429 };
1430
1431 static int
1432 idle_sysctl_available(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1433 {
1434         char *avail, *p;
1435         int error;
1436         int i;
1437
1438         avail = malloc(256, M_TEMP, M_WAITOK);
1439         p = avail;
1440         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1441                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1442                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1443                         continue;
1444                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1445                     cpu_idle_hook == NULL)
1446                         continue;
1447                 p += sprintf(p, "%s%s", p != avail ? ", " : "",
1448                     idle_tbl[i].id_name);
1449         }
1450         error = sysctl_handle_string(oidp, avail, 0, req);
1451         free(avail, M_TEMP);
1452         return (error);
1453 }
1454
1455 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle_available, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD,
1456     0, 0, idle_sysctl_available, "A", "list of available idle functions");
1457
1458 static int
1459 idle_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1460 {
1461         char buf[16];
1462         int error;
1463         char *p;
1464         int i;
1465
1466         p = "unknown";
1467         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1468                 if (idle_tbl[i].id_fn == cpu_idle_fn) {
1469                         p = idle_tbl[i].id_name;
1470                         break;
1471                 }
1472         }
1473         strncpy(buf, p, sizeof(buf));
1474         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1475         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1476                 return (error);
1477         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1478                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1479                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1480                         continue;
1481                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1482                     cpu_idle_hook == NULL)
1483                         continue;
1484                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, buf))
1485                         continue;
1486                 cpu_idle_fn = idle_tbl[i].id_fn;
1487                 return (0);
1488         }
1489         return (EINVAL);
1490 }
1491
1492 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW, 0, 0,
1493     idle_sysctl, "A", "currently selected idle function");
1494
1495 uint64_t (*atomic_load_acq_64)(volatile uint64_t *) =
1496     atomic_load_acq_64_i386;
1497 void (*atomic_store_rel_64)(volatile uint64_t *, uint64_t) =
1498     atomic_store_rel_64_i386;
1499
1500 static void
1501 cpu_probe_cmpxchg8b(void)
1502 {
1503
1504         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) != 0 ||
1505             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_RISE) {
1506                 atomic_load_acq_64 = atomic_load_acq_64_i586;
1507                 atomic_store_rel_64 = atomic_store_rel_64_i586;
1508         }
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Reset registers to default values on exec.
1513  */
1514 void
1515 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1516 {
1517         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1518         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1519
1520         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1521         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1522         load_gs(_udatasel);
1523
1524         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1525         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1526                 user_ldt_free(td);
1527         else
1528                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1529
1530         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1531         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1532         regs->tf_esp = stack;
1533         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1534         regs->tf_ss = _udatasel;
1535         regs->tf_ds = _udatasel;
1536         regs->tf_es = _udatasel;
1537         regs->tf_fs = _udatasel;
1538         regs->tf_cs = _ucodesel;
1539
1540         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1541         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1542
1543         /*
1544          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1545          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1546          */
1547         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1548                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1549                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1550                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1551                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1552                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1553                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1554                 if (pcb == curpcb) {
1555                         /*
1556                          * Clear the debug registers on the running
1557                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1558                          * the next process we switch to.
1559                          */
1560                         reset_dbregs();
1561                 }
1562                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1563         }
1564
1565         /*
1566          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1567          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1568          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1569          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1570          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1571          */
1572         td->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1573         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1574
1575         /*
1576          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1577          * clean FP state if it uses the FPU again.
1578          */
1579         fpstate_drop(td);
1580
1581         /*
1582          * XXX - Linux emulator
1583          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1584          * on it.
1585          */
1586         td->td_retval[1] = 0;
1587 }
1588
1589 void
1590 cpu_setregs(void)
1591 {
1592         unsigned int cr0;
1593
1594         cr0 = rcr0();
1595
1596         /*
1597          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1598          *
1599          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1600          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1601          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1602          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1603          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1604          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1605          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1606          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1607          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1608          *
1609          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1610          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1611          */
1612         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1613         load_cr0(cr0);
1614         load_gs(_udatasel);
1615 }
1616
1617 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1618 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1619         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1620
1621 /*
1622  * Initialize 386 and configure to run kernel
1623  */
1624
1625 /*
1626  * Initialize segments & interrupt table
1627  */
1628
1629 int _default_ldt;
1630
1631 #ifdef XEN
1632 union descriptor *gdt;
1633 union descriptor *ldt;
1634 #else
1635 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1636 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1637 #endif
1638 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1639 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1640 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1641 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1642
1643 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1644 extern int has_f00f_bug;
1645 #endif
1646
1647 static struct i386tss dblfault_tss;
1648 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1649
1650 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1651
1652
1653 /*
1654  * software prototypes -- in more palatable form.
1655  *
1656  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1657  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1658  */
1659 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1660 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1661 {       .ssd_base = 0x0,
1662         .ssd_limit = 0x0,
1663         .ssd_type = 0,
1664         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1665         .ssd_p = 0,
1666         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1667         .ssd_def32 = 0,
1668         .ssd_gran = 0           },
1669 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1670 {       .ssd_base = 0x0,
1671         .ssd_limit = 0xfffff,
1672         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1673         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1674         .ssd_p = 1,
1675         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1676         .ssd_def32 = 1,
1677         .ssd_gran = 1           },
1678 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1679 {       .ssd_base = 0x0,
1680         .ssd_limit = 0xfffff,
1681         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1682         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1683         .ssd_p = 1,
1684         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1685         .ssd_def32 = 1,
1686         .ssd_gran = 1           },
1687 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1688 {       .ssd_base = 0x0,
1689         .ssd_limit = 0xfffff,
1690         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1691         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1692         .ssd_p = 1,
1693         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1694         .ssd_def32 = 1,
1695         .ssd_gran = 1           },
1696 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1697 {       .ssd_base = 0x0,
1698         .ssd_limit = 0xfffff,
1699         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1700         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1701         .ssd_p = 1,
1702         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1703         .ssd_def32 = 1,
1704         .ssd_gran = 1           },
1705 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1706 {       .ssd_base = 0x0,
1707         .ssd_limit = 0xfffff,
1708         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1709         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1710         .ssd_p = 1,
1711         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1712         .ssd_def32 = 1,
1713         .ssd_gran = 1           },
1714 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1715 {       .ssd_base = 0x0,
1716         .ssd_limit = 0xfffff,
1717         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1718         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1719         .ssd_p = 1,
1720         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1721         .ssd_def32 = 1,
1722         .ssd_gran = 1           },
1723 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1724 {       .ssd_base = 0x0,
1725         .ssd_limit = 0xfffff,
1726         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1727         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1728         .ssd_p = 1,
1729         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1730         .ssd_def32 = 1,
1731         .ssd_gran = 1           },
1732 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1733 {       .ssd_base = 0x400,
1734         .ssd_limit = 0xfffff,
1735         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1736         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1737         .ssd_p = 1,
1738         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1739         .ssd_def32 = 1,
1740         .ssd_gran = 1           },
1741 #ifndef XEN
1742 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1743 {
1744         .ssd_base = 0x0,
1745         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1746         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1747         .ssd_dpl = 0,
1748         .ssd_p = 1,
1749         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1750         .ssd_def32 = 0,
1751         .ssd_gran = 0           },
1752 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1753 {       .ssd_base = (int) ldt,
1754         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1755         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1756         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1757         .ssd_p = 1,
1758         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1759         .ssd_def32 = 0,
1760         .ssd_gran = 0           },
1761 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1762 {       .ssd_base = (int) ldt,
1763         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1764         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1765         .ssd_dpl = 0,
1766         .ssd_p = 1,
1767         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1768         .ssd_def32 = 0,
1769         .ssd_gran = 0           },
1770 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1771 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1772         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1773         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1774         .ssd_dpl = 0,
1775         .ssd_p = 1,
1776         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1777         .ssd_def32 = 0,
1778         .ssd_gran = 0           },
1779 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1780 {       .ssd_base = 0,
1781         .ssd_limit = 0xfffff,
1782         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1783         .ssd_dpl = 0,
1784         .ssd_p = 1,
1785         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1786         .ssd_def32 = 0,
1787         .ssd_gran = 1           },
1788 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1789 {       .ssd_base = 0,
1790         .ssd_limit = 0xfffff,
1791         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1792         .ssd_dpl = 0,
1793         .ssd_p = 1,
1794         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1795         .ssd_def32 = 0,
1796         .ssd_gran = 1           },
1797 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1798 {       .ssd_base = 0,
1799         .ssd_limit = 0xfffff,
1800         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1801         .ssd_dpl = 0,
1802         .ssd_p = 1,
1803         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1804         .ssd_def32 = 1,
1805         .ssd_gran = 1           },
1806 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1807 {       .ssd_base = 0,
1808         .ssd_limit = 0xfffff,
1809         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1810         .ssd_dpl = 0,
1811         .ssd_p = 1,
1812         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1813         .ssd_def32 = 0,
1814         .ssd_gran = 1           },
1815 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1816 {       .ssd_base = 0,
1817         .ssd_limit = 0xfffff,
1818         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1819         .ssd_dpl = 0,
1820         .ssd_p = 1,
1821         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1822         .ssd_def32 = 0,
1823         .ssd_gran = 1           },
1824 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1825 {       .ssd_base = 0x0,
1826         .ssd_limit = 0x0,
1827         .ssd_type = 0,
1828         .ssd_dpl = 0,
1829         .ssd_p = 0,
1830         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1831         .ssd_def32 = 0,
1832         .ssd_gran = 0           },
1833 #endif /* !XEN */
1834 };
1835
1836 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1837         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1838 {       .ssd_base = 0x0,
1839         .ssd_limit = 0x0,
1840         .ssd_type = 0,
1841         .ssd_dpl = 0,
1842         .ssd_p = 0,
1843         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1844         .ssd_def32 = 0,
1845         .ssd_gran = 0           },
1846         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1847 {       .ssd_base = 0x0,
1848         .ssd_limit = 0x0,
1849         .ssd_type = 0,
1850         .ssd_dpl = 0,
1851         .ssd_p = 0,
1852         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1853         .ssd_def32 = 0,
1854         .ssd_gran = 0           },
1855         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1856 {       .ssd_base = 0x0,
1857         .ssd_limit = 0x0,
1858         .ssd_type = 0,
1859         .ssd_dpl = 0,
1860         .ssd_p = 0,
1861         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1862         .ssd_def32 = 0,
1863         .ssd_gran = 0           },
1864         /* Code Descriptor for user */
1865 {       .ssd_base = 0x0,
1866         .ssd_limit = 0xfffff,
1867         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1868         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1869         .ssd_p = 1,
1870         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1871         .ssd_def32 = 1,
1872         .ssd_gran = 1           },
1873         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1874 {       .ssd_base = 0x0,
1875         .ssd_limit = 0x0,
1876         .ssd_type = 0,
1877         .ssd_dpl = 0,
1878         .ssd_p = 0,
1879         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1880         .ssd_def32 = 0,
1881         .ssd_gran = 0           },
1882         /* Data Descriptor for user */
1883 {       .ssd_base = 0x0,
1884         .ssd_limit = 0xfffff,
1885         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1886         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1887         .ssd_p = 1,
1888         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1889         .ssd_def32 = 1,
1890         .ssd_gran = 1           },
1891 };
1892
1893 void
1894 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1895         int idx;
1896         inthand_t *func;
1897         int typ;
1898         int dpl;
1899         int selec;
1900 {
1901         struct gate_descriptor *ip;
1902
1903         ip = idt + idx;
1904         ip->gd_looffset = (int)func;
1905         ip->gd_selector = selec;
1906         ip->gd_stkcpy = 0;
1907         ip->gd_xx = 0;
1908         ip->gd_type = typ;
1909         ip->gd_dpl = dpl;
1910         ip->gd_p = 1;
1911         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1912 }
1913
1914 extern inthand_t
1915         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1916         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1917         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1918         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1919         IDTVEC(xmm),
1920 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1921         IDTVEC(dtrace_ret),
1922 #endif
1923         IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1924
1925 #ifdef DDB
1926 /*
1927  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1928  * the default 'rsvd' entry point.
1929  */
1930 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1931 {
1932         struct gate_descriptor *ip;
1933         int idx;
1934         uintptr_t func;
1935
1936         ip = idt;
1937         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1938                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1939                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1940                         db_printf("%3d\t", idx);
1941                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1942                         db_printf("\n");
1943                 }
1944                 ip++;
1945         }
1946 }
1947
1948 /* Show privileged registers. */
1949 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1950 {
1951         uint64_t idtr, gdtr;
1952
1953         idtr = ridt();
1954         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1955             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1956         gdtr = rgdt();
1957         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1958             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1959         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1960         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1961         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1962         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1963         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1964         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1965         if (amd_feature & (AMDID_NX | AMDID_LM))
1966                 db_printf("EFER\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_EFER));
1967         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
1968                 db_printf("FEATURES_CTL\t0x%016llx\n",
1969                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
1970         if ((cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_INTEL ||
1971             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD) && CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) >= 6)
1972                 db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
1973         if (cpu_feature & CPUID_PAT)
1974                 db_printf("PAT\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_PAT));
1975 }
1976
1977 DB_SHOW_COMMAND(dbregs, db_show_dbregs)
1978 {
1979
1980         db_printf("dr0\t0x%08x\n", rdr0());
1981         db_printf("dr1\t0x%08x\n", rdr1());
1982         db_printf("dr2\t0x%08x\n", rdr2());
1983         db_printf("dr3\t0x%08x\n", rdr3());
1984         db_printf("dr6\t0x%08x\n", rdr6());
1985         db_printf("dr7\t0x%08x\n", rdr7());
1986 }
1987 #endif
1988
1989 void
1990 sdtossd(sd, ssd)
1991         struct segment_descriptor *sd;
1992         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1993 {
1994         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1995         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1996         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1997         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1998         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1999         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
2000         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
2001 }
2002
2003 #ifndef XEN
2004 static int
2005 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
2006 {
2007         int i, insert_idx, physmap_idx;
2008
2009         physmap_idx = *physmap_idxp;
2010
2011         if (boothowto & RB_VERBOSE)
2012                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
2013                     smap->type, smap->base, smap->length);
2014
2015         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
2016                 return (1);
2017
2018         if (smap->length == 0)
2019                 return (1);
2020
2021 #ifndef PAE
2022         if (smap->base > 0xffffffff) {
2023                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
2024                     (u_int)(smap->length / 1024));
2025                 return (1);
2026         }
2027 #endif
2028
2029         /*
2030          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
2031          * assuming the new entry will be added to the end.
2032          */
2033         insert_idx = physmap_idx + 2;
2034         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2035                 if (smap->base < physmap[i + 1]) {
2036                         if (smap->base + smap->length <= physmap[i]) {
2037                                 insert_idx = i;
2038                                 break;
2039                         }
2040                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
2041                                 printf(
2042                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
2043                         return (1);
2044                 }
2045         }
2046
2047         /* See if we can prepend to the next entry. */
2048         if (insert_idx <= physmap_idx &&
2049             smap->base + smap->length == physmap[insert_idx]) {
2050                 physmap[insert_idx] = smap->base;
2051                 return (1);
2052         }
2053
2054         /* See if we can append to the previous entry. */
2055         if (insert_idx > 0 && smap->base == physmap[insert_idx - 1]) {
2056                 physmap[insert_idx - 1] += smap->length;
2057                 return (1);
2058         }
2059
2060         physmap_idx += 2;
2061         *physmap_idxp = physmap_idx;
2062         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
2063                 printf(
2064                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
2065                 return (0);
2066         }
2067
2068         /*
2069          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
2070          * entry if needed.
2071          */
2072         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
2073                 physmap[i] = physmap[i - 2];
2074                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
2075         }
2076
2077         /* Insert the new entry. */
2078         physmap[insert_idx] = smap->base;
2079         physmap[insert_idx + 1] = smap->base + smap->length;
2080         return (1);
2081 }
2082
2083 static void
2084 basemem_setup(void)
2085 {
2086         vm_paddr_t pa;
2087         pt_entry_t *pte;
2088         int i;
2089
2090         if (basemem > 640) {
2091                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
2092                         basemem);
2093                 basemem = 640;
2094         }
2095
2096         /*
2097          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
2098          * between the end of base memory and the start of
2099          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
2100          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
2101          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
2102          * the physical end of the kernel is mapped read-only
2103          * to begin with and then parts of it are remapped.
2104          * The parts that aren't remapped form holes that
2105          * remain read-only and are unused by the kernel.
2106          * The base memory area is below the physical end of
2107          * the kernel and right now forms a read-only hole.
2108          * The part of it from PAGE_SIZE to
2109          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
2110          * remapped and used by the kernel later.)
2111          *
2112          * This code is similar to the code used in
2113          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
2114          * allocated we simply change the mapping.
2115          */
2116         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
2117              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
2118                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
2119
2120         /*
2121          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
2122          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
2123          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
2124          * page 0, at least as initialized here?
2125          */
2126         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
2127         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
2128                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
2129 }
2130 #endif
2131
2132 /*
2133  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
2134  * available physical memory in the system, then test this memory and
2135  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
2136  *
2137  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
2138  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
2139  *
2140  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
2141  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
2142  *
2143  * XXX first should be vm_paddr_t.
2144  */
2145 static void
2146 getmemsize(int first)
2147 {
2148         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
2149         u_long physmem_tunable, memtest;
2150         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
2151         pt_entry_t *pte;
2152         quad_t dcons_addr, dcons_size;
2153 #ifndef XEN
2154         int hasbrokenint12, i;
2155         u_int extmem;
2156         struct vm86frame vmf;
2157         struct vm86context vmc;
2158         vm_paddr_t pa;
2159         struct bios_smap *smap, *smapbase, *smapend;
2160         u_int32_t smapsize;
2161         caddr_t kmdp;
2162 #endif
2163
2164         has_smap = 0;
2165 #if defined(XEN)
2166         Maxmem = xen_start_info->nr_pages - init_first;
2167         physmem = Maxmem;
2168         basemem = 0;
2169         physmap[0] = init_first << PAGE_SHIFT;
2170         physmap[1] = ptoa(Maxmem) - round_page(msgbufsize);
2171         physmap_idx = 0;
2172 #else
2173 #ifdef XBOX
2174         if (arch_i386_is_xbox) {
2175                 /*
2176                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
2177                  * the framebuffer and inform the OS of this.
2178                  */
2179                 physmap[0] = 0;
2180                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
2181                 physmap_idx = 0;
2182                 goto physmap_done;
2183         }
2184 #endif
2185         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
2186         bzero(physmap, sizeof(physmap));
2187         basemem = 0;
2188
2189         /*
2190          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
2191          * use that and do not make any VM86 calls.
2192          */
2193         physmap_idx = 0;
2194         smapbase = NULL;
2195         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2196         if (kmdp == NULL)
2197                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2198         if (kmdp != NULL)
2199                 smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2200                     MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2201         if (smapbase != NULL) {
2202                 /*
2203                  * subr_module.c says:
2204                  * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
2205                  * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
2206                  */
2207                 smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
2208                 smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
2209                 has_smap = 1;
2210
2211                 for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
2212                         if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2213                                 break;
2214                 goto have_smap;
2215         }
2216
2217         /*
2218          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
2219          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
2220          * need use the SMAP to determine the base memory size.
2221          */
2222         hasbrokenint12 = 0;
2223         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
2224         if (hasbrokenint12 == 0) {
2225                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
2226                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
2227                 basemem = vmf.vmf_ax;
2228                 basemem_setup();
2229         }
2230
2231         /*
2232          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
2233          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
2234          * kernel will unmap this page later.
2235          */
2236         pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
2237         vmc.npages = 0;
2238         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
2239         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
2240
2241         vmf.vmf_ebx = 0;
2242         do {
2243                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
2244                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
2245                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
2246                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
2247                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
2248                         break;
2249                 has_smap = 1;
2250                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2251                         break;
2252         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
2253
2254 have_smap:
2255         /*
2256          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
2257          * figure it out from the SMAP (or just guess).
2258          */
2259         if (basemem == 0) {
2260                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2261                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
2262                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
2263                                 break;
2264                         }
2265                 }
2266
2267                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
2268                 if (basemem == 0)
2269                         basemem = 640;
2270                 basemem_setup();
2271         }
2272
2273         if (physmap[1] != 0)
2274                 goto physmap_done;
2275
2276         /*
2277          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
2278          * memory size.  We will then build a simple memory map with
2279          * two segments, one for "base memory" and the second for
2280          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
2281          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
2282          * are in units of 1KB.
2283          *
2284          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
2285          */
2286         vmf.vmf_ax = 0xE801;
2287         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
2288                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
2289         } else {
2290                 /*
2291                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
2292                  * to determine the extended memory size.  Currently
2293                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
2294                  */
2295 #if 0
2296                 vmf.vmf_ah = 0x88;
2297                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
2298                 extmem = vmf.vmf_ax;
2299 #else
2300                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
2301 #endif
2302         }
2303
2304         /*
2305          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
2306          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
2307          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
2308          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
2309          * them beyond the limit.
2310          *
2311          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
2312          *      chop it to 15MB.
2313          */
2314         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
2315                 extmem = 15 * 1024;
2316
2317         physmap[0] = 0;
2318         physmap[1] = basemem * 1024;
2319         physmap_idx = 2;
2320         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
2321         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
2322
2323 physmap_done:
2324 #endif
2325         /*
2326          * Now, physmap contains a map of physical memory.
2327          */
2328
2329 #ifdef SMP
2330         /* make hole for AP bootstrap code */
2331         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
2332 #endif
2333
2334         /*
2335          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
2336          * highest page of the physical address space.  It should be
2337          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
2338          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
2339          */
2340         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2341
2342 #ifdef MAXMEM
2343         Maxmem = MAXMEM / 4;
2344 #endif
2345
2346         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
2347                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
2348
2349         /*
2350          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
2351          * the amount of memory in the system.
2352          */
2353         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
2354                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2355
2356         /*
2357          * By default enable the memory test on real hardware, and disable
2358          * it if we appear to be running in a VM.  This avoids touching all
2359          * pages unnecessarily, which doesn't matter on real hardware but is
2360          * bad for shared VM hosts.  Use a general name so that
2361          * one could eventually do more with the code than just disable it.
2362          */
2363         memtest = (vm_guest > VM_GUEST_NO) ? 0 : 1;
2364         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2365
2366         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2367             (boothowto & RB_VERBOSE))
2368                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2369
2370         /*
2371          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2372          * extend the last memory segment to the new limit.
2373          */
2374         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2375                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2376
2377         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2378         pmap_bootstrap(first);
2379
2380         /*
2381          * Size up each available chunk of physical memory.
2382          */
2383         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2384         pa_indx = 0;
2385         da_indx = 1;
2386         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2387         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2388         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2389         pte = CMAP3;
2390
2391         /*
2392          * Get dcons buffer address
2393          */
2394         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2395             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2396                 dcons_addr = 0;
2397
2398 #ifndef XEN
2399         /*
2400          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2401          * round up the start address and round down the end address.
2402          */
2403         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2404                 vm_paddr_t end;
2405
2406                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2407                 if (physmap[i + 1] < end)
2408                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2409                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2410                         int tmp, page_bad, full;
2411                         int *ptr = (int *)CADDR3;
2412
2413                         full = FALSE;
2414                         /*
2415                          * block out kernel memory as not available.
2416                          */
2417                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2418                                 goto do_dump_avail;
2419
2420                         /*
2421                          * block out dcons buffer
2422                          */
2423                         if (dcons_addr > 0
2424                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2425                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2426                                 goto do_dump_avail;
2427
2428                         page_bad = FALSE;
2429                         if (memtest == 0)
2430                                 goto skip_memtest;
2431
2432                         /*
2433                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2434                          */
2435                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2436                         invltlb();
2437
2438                         tmp = *(int *)ptr;
2439                         /*
2440                          * Test for alternating 1's and 0's
2441                          */
2442                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2443                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2444                                 page_bad = TRUE;
2445                         /*
2446                          * Test for alternating 0's and 1's
2447                          */
2448                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2449                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2450                                 page_bad = TRUE;
2451                         /*
2452                          * Test for all 1's
2453                          */
2454                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2455                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2456                                 page_bad = TRUE;
2457                         /*
2458                          * Test for all 0's
2459                          */
2460                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2461                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2462                                 page_bad = TRUE;
2463                         /*
2464                          * Restore original value.
2465                          */
2466                         *(int *)ptr = tmp;
2467
2468 skip_memtest:
2469                         /*
2470                          * Adjust array of valid/good pages.
2471                          */
2472                         if (page_bad == TRUE)
2473                                 continue;
2474                         /*
2475                          * If this good page is a continuation of the
2476                          * previous set of good pages, then just increase
2477                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2478                          * Note that "end" points one higher than end,
2479                          * making the range >= start and < end.
2480                          * If we're also doing a speculative memory
2481                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2482                          * so that we keep going. The first bad page
2483                          * will terminate the loop.
2484                          */
2485                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2486                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2487                         } else {
2488                                 pa_indx++;
2489                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2490                                         printf(
2491                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2492                                         pa_indx--;
2493                                         full = TRUE;
2494                                         goto do_dump_avail;
2495                                 }
2496                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2497                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2498                         }
2499                         physmem++;
2500 do_dump_avail:
2501                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2502                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2503                         } else {
2504                                 da_indx++;
2505                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2506                                         da_indx--;
2507                                         goto do_next;
2508                                 }
2509                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2510                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2511                         }
2512 do_next:
2513                         if (full)
2514                                 break;
2515                 }
2516         }
2517         *pte = 0;
2518         invltlb();
2519 #else
2520         phys_avail[0] = physfree;
2521         phys_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2522         dump_avail[0] = 0;
2523         dump_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2524
2525 #endif
2526
2527         /*
2528          * XXX
2529          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2530          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2531          * calculation, etc.).
2532          */
2533         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2534             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2535                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2536                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2537                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2538         }
2539
2540         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2541
2542         /* Trim off space for the message buffer. */
2543         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2544
2545         /* Map the message buffer. */
2546         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2547                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2548                     off);
2549
2550         PT_UPDATES_FLUSH();
2551 }
2552
2553 #ifdef XEN
2554 #define MTOPSIZE (1<<(14 + PAGE_SHIFT))
2555
2556 void
2557 init386(first)
2558         int first;
2559 {
2560         unsigned long gdtmachpfn;
2561         int error, gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2562         size_t kstack0_sz;
2563         struct pcpu *pc;
2564         struct callback_register event = {
2565                 .type = CALLBACKTYPE_event,
2566                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)Xhypervisor_callback },
2567         };
2568         struct callback_register failsafe = {
2569                 .type = CALLBACKTYPE_failsafe,
2570                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback },
2571         };
2572
2573         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2574         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
2575         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
2576         thread0.td_pcb = (struct pcb *)(thread0.td_kstack + kstack0_sz) - 1;
2577
2578         /*
2579          * This may be done better later if it gets more high level
2580          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2581          */
2582         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2583
2584         metadata_missing = 0;
2585         if (xen_start_info->mod_start) {
2586                 preload_metadata = (caddr_t)xen_start_info->mod_start;
2587                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2588         } else {
2589                 metadata_missing = 1;
2590         }
2591         if (envmode == 1)
2592                 kern_envp = static_env;
2593         else if ((caddr_t)xen_start_info->cmd_line)
2594                 kern_envp = xen_setbootenv((caddr_t)xen_start_info->cmd_line);
2595
2596         boothowto |= xen_boothowto(kern_envp);
2597
2598         /* Init basic tunables, hz etc */
2599         init_param1();
2600
2601         /*
2602          * XEN occupies a portion of the upper virtual address space
2603          * At its base it manages an array mapping machine page frames
2604          * to physical page frames - hence we need to be able to
2605          * access 4GB - (64MB  - 4MB + 64k)
2606          */
2607         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2608         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2609         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2610         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2611         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2612         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2613         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2614         gdt_segs[GBIOSLOWMEM_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2615
2616         pc = &__pcpu[0];
2617         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2618         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2619
2620         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V | PG_RW);
2621         bzero(gdt, PAGE_SIZE);
2622         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2623                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2624
2625         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2626
2627         gdtmachpfn = vtomach(gdt) >> PAGE_SHIFT;
2628         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V);
2629         PANIC_IF(HYPERVISOR_set_gdt(&gdtmachpfn, 512) != 0);
2630         lgdt(&r_gdt);
2631         gdtset = 1;
2632
2633         if ((error = HYPERVISOR_set_trap_table(trap_table)) != 0) {
2634                 panic("set_trap_table failed - error %d\n", error);
2635         }
2636
2637         error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &event);
2638         if (error == 0)
2639                 error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &failsafe);
2640 #if     CONFIG_XEN_COMPAT <= 0x030002
2641         if (error == -ENOXENSYS)
2642                 HYPERVISOR_set_callbacks(GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL),
2643                     (unsigned long)Xhypervisor_callback,
2644                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback);
2645 #endif
2646         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2647         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2648                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2649         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2650         first += DPCPU_SIZE;
2651         physfree += DPCPU_SIZE;
2652         init_first += DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE;
2653
2654         PCPU_SET(prvspace, pc);
2655         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2656         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2657
2658         /*
2659          * Initialize mutexes.
2660          *
2661          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2662          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2663          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2664          *           under witness.
2665          */
2666         mutex_init();
2667         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2668
2669         /* make ldt memory segments */
2670         PT_SET_MA(ldt, xpmap_ptom(VTOP(ldt)) | PG_V | PG_RW);
2671         bzero(ldt, PAGE_SIZE);
2672         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2673         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2674         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2675                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2676
2677         default_proc_ldt.ldt_base = (caddr_t)ldt;
2678         default_proc_ldt.ldt_len = 6;
2679         _default_ldt = (int)&default_proc_ldt;
2680         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2681         PT_SET_MA(ldt, *vtopte((unsigned long)ldt) & ~PG_RW);
2682         xen_set_ldt((unsigned long) ldt, (sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]));
2683
2684 #if defined(XEN_PRIVILEGED)
2685         /*
2686          * Initialize the i8254 before the console so that console
2687          * initialization can use DELAY().
2688          */
2689         i8254_init();
2690 #endif
2691
2692         /*
2693          * Initialize the console before we print anything out.
2694          */
2695         cninit();
2696
2697         if (metadata_missing)
2698                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2699
2700 #ifdef DEV_ISA
2701 #ifdef DEV_ATPIC
2702         elcr_probe();
2703         atpic_startup();
2704 #else
2705         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2706         atpic_reset();
2707
2708         /*
2709          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2710          * interrupt handler.
2711          */
2712         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2713             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2714         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2715             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2716 #endif
2717 #endif
2718
2719 #ifdef DDB
2720         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2721         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2722 #endif
2723
2724         kdb_init();
2725
2726 #ifdef KDB
2727         if (boothowto & RB_KDB)
2728                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2729 #endif
2730
2731         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2732         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2733             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2734         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2735             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2736         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2737
2738         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2739         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2740         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2741             kstack0_sz - sizeof(struct pcb) - 16);
2742         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2743         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2744         HYPERVISOR_stack_switch(GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL),
2745             PCPU_GET(common_tss.tss_esp0));
2746
2747         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2748         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2749
2750         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2751             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2752         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2753             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2754 #ifdef PAE
2755         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2756 #else
2757         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2758 #endif
2759         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2760         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2761         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2762             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2763         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2764         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2765         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2766
2767         vm86_initialize();
2768         getmemsize(first);
2769         init_param2(physmem);
2770
2771         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2772
2773         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
2774         /* transfer to user mode */
2775
2776         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2777         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2778
2779         /* setup proc 0's pcb */
2780         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2781 #ifdef PAE
2782         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2783 #else
2784         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2785 #endif
2786         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2787         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2788         thread0.td_pcb->pcb_fsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[0];
2789         thread0.td_pcb->pcb_gsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[1];
2790
2791         cpu_probe_amdc1e();
2792         cpu_probe_cmpxchg8b();
2793 }
2794
2795 #else
2796 void
2797 init386(first)
2798         int first;
2799 {
2800         struct gate_descriptor *gdp;
2801         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2802         size_t kstack0_sz;
2803         struct pcpu *pc;
2804
2805         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2806         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
2807         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
2808         thread0.td_pcb = (struct pcb *)(thread0.td_kstack + kstack0_sz) - 1;
2809
2810         /*
2811          * This may be done better later if it gets more high level
2812          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2813          */
2814         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2815
2816         metadata_missing = 0;
2817         if (bootinfo.bi_modulep) {
2818                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
2819                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2820         } else {
2821                 metadata_missing = 1;
2822         }
2823         if (envmode == 1)
2824                 kern_envp = static_env;
2825         else if (bootinfo.bi_envp)
2826                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
2827
2828         /* Init basic tunables, hz etc */
2829         init_param1();
2830
2831         /*
2832          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2833          * of address space and permissions are enforced at page level.
2834          */
2835         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2836         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2837         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2838         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2839         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2840         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2841
2842         pc = &__pcpu[0];
2843         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2844         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2845         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2846
2847         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2848                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2849
2850         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2851         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2852         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2853         lgdt(&r_gdt);
2854
2855         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2856         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2857                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2858         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2859         first += DPCPU_SIZE;
2860         PCPU_SET(prvspace, pc);
2861         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2862         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2863
2864         /*
2865          * Initialize mutexes.
2866          *
2867          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2868          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2869          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2870          *           under witness.
2871          */
2872         mutex_init();
2873         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2874
2875         /* make ldt memory segments */
2876         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2877         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2878         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2879                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2880
2881         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2882         lldt(_default_ldt);
2883         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2884
2885         /* exceptions */
2886         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2887                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2888                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2889         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2890             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2891         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2892             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2893         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2894             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2895         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2896             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2897         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2898             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2899         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2900             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2901         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2902             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2903         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2904             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2905         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2906         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2907             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2908         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2909             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2910         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2911             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2912         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2913             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2914         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2915             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2916         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2917             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2918         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2919             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2920         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2921             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2922         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2923             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2924         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2925             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2926         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2927             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2928 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2929         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2930             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2931 #endif
2932
2933         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2934         r_idt.rd_base = (int) idt;
2935         lidt(&r_idt);
2936
2937 #ifdef XBOX
2938         /*
2939          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
2940          * This should be 0x10de / 0x02a5.
2941          *
2942          * This is exactly what Linux does.
2943          */
2944         outl(0xcf8, 0x80000000);
2945         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
2946                 arch_i386_is_xbox = 1;
2947                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
2948
2949                 /*
2950                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
2951                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
2952                  * so we just query it.
2953                  */
2954                 outl(0xcf8, 0x80000084);
2955                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
2956         }
2957 #endif /* XBOX */
2958
2959         /*
2960          * Initialize the i8254 before the console so that console
2961          * initialization can use DELAY().
2962          */
2963         i8254_init();
2964
2965         /*
2966          * Initialize the console before we print anything out.
2967          */
2968         cninit();
2969
2970         if (metadata_missing)
2971                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2972
2973 #ifdef DEV_ISA
2974 #ifdef DEV_ATPIC
2975         elcr_probe();
2976         atpic_startup();
2977 #else
2978         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2979         atpic_reset();
2980
2981         /*
2982          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2983          * interrupt handler.
2984          */
2985         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2986             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2987         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2988             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2989 #endif
2990 #endif
2991
2992 #ifdef DDB
2993         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2994         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2995 #endif
2996
2997         kdb_init();
2998
2999 #ifdef KDB
3000         if (boothowto & RB_KDB)
3001                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
3002 #endif
3003
3004         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
3005         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3006             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3007         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3008             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3009         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
3010
3011         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
3012         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
3013         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
3014             kstack0_sz - sizeof(struct pcb) - 16);
3015         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
3016         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
3017         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
3018         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
3019         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
3020         ltr(gsel_tss);
3021
3022         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
3023         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
3024
3025         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
3026             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
3027         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
3028             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3029 #ifdef PAE
3030         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
3031 #else
3032         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
3033 #endif
3034         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
3035         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
3036         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
3037             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3038         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
3039         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
3040         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
3041
3042         vm86_initialize();
3043         getmemsize(first);
3044         init_param2(physmem);
3045
3046         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
3047
3048         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
3049
3050         /* make a call gate to reenter kernel with */
3051         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
3052
3053         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
3054         gdp->gd_looffset = x;
3055         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
3056         gdp->gd_stkcpy = 1;
3057         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
3058         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
3059         gdp->gd_p = 1;
3060         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
3061
3062         /* XXX does this work? */
3063         /* XXX yes! */
3064         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
3065         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
3066
3067         /* transfer to user mode */
3068
3069         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
3070         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
3071
3072         /* setup proc 0's pcb */
3073         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
3074 #ifdef PAE
3075         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
3076 #else
3077         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
3078 #endif
3079         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
3080         thread0.td_frame = &proc0_tf;
3081
3082         cpu_probe_amdc1e();
3083         cpu_probe_cmpxchg8b();
3084 }
3085 #endif
3086
3087 void
3088 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
3089 {
3090
3091         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
3092 }
3093
3094 void
3095 spinlock_enter(void)
3096 {
3097         struct thread *td;
3098         register_t flags;
3099
3100         td = curthread;
3101         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
3102                 flags = intr_disable();
3103                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
3104                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
3105         } else
3106                 td->td_md.md_spinlock_count++;
3107         critical_enter();
3108 }
3109
3110 void
3111 spinlock_exit(void)
3112 {
3113         struct thread *td;
3114         register_t flags;
3115
3116         td = curthread;
3117         critical_exit();
3118         flags = td->td_md.md_saved_flags;
3119         td->td_md.md_spinlock_count--;
3120         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
3121                 intr_restore(flags);
3122 }
3123
3124 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
3125 static void f00f_hack(void *unused);
3126 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
3127
3128 static void
3129 f00f_hack(void *unused)
3130 {
3131         struct gate_descriptor *new_idt;
3132         vm_offset_t tmp;
3133
3134         if (!has_f00f_bug)
3135                 return;
3136
3137         GIANT_REQUIRED;
3138
3139         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
3140
3141         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
3142         if (tmp == 0)
3143                 panic("kmem_alloc returned 0");
3144
3145         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
3146         new_idt = (struct gate_descriptor*)
3147             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
3148         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
3149         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
3150         lidt(&r_idt);
3151         idt = new_idt;
3152         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
3153                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
3154                 panic("vm_map_protect failed");
3155 }
3156 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
3157
3158 /*
3159  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
3160  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
3161  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
3162  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
3163  * enough for a backtrace.
3164  */
3165 void
3166 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
3167 {
3168
3169         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
3170         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
3171         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
3172         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
3173         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
3174         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
3175         pcb->pcb_gs = rgs();
3176 }
3177
3178 int
3179 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
3180 {
3181
3182         td->td_frame->tf_eip = addr;
3183         return (0);
3184 }
3185
3186 int
3187 ptrace_single_step(struct thread *td)
3188 {
3189         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
3190         return (0);
3191 }
3192
3193 int
3194 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
3195 {
3196         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
3197         return (0);
3198 }
3199
3200 int
3201 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3202 {
3203         struct pcb *pcb;
3204         struct trapframe *tp;
3205
3206         tp = td->td_frame;
3207         pcb = td->td_pcb;
3208         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
3209         return (fill_frame_regs(tp, regs));
3210 }
3211
3212 int
3213 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
3214 {
3215         regs->r_fs = tp->tf_fs;
3216         regs->r_es = tp->tf_es;
3217         regs->r_ds = tp->tf_ds;
3218         regs->r_edi = tp->tf_edi;
3219         regs->r_esi = tp->tf_esi;
3220         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
3221         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
3222         regs->r_edx = tp->tf_edx;
3223         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
3224         regs->r_eax = tp->tf_eax;
3225         regs->r_eip = tp->tf_eip;
3226         regs->r_cs = tp->tf_cs;
3227         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
3228         regs->r_esp = tp->tf_esp;
3229         regs->r_ss = tp->tf_ss;
3230         return (0);
3231 }
3232
3233 int
3234 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3235 {
3236         struct pcb *pcb;
3237         struct trapframe *tp;
3238
3239         tp = td->td_frame;
3240         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
3241             !CS_SECURE(regs->r_cs))
3242                 return (EINVAL);
3243         pcb = td->td_pcb;
3244         tp->tf_fs = regs->r_fs;
3245         tp->tf_es = regs->r_es;
3246         tp->tf_ds = regs->r_ds;
3247         tp->tf_edi = regs->r_edi;
3248         tp->tf_esi = regs->r_esi;
3249         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
3250         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
3251         tp->tf_edx = regs->r_edx;
3252         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
3253         tp->tf_eax = regs->r_eax;
3254         tp->tf_eip = regs->r_eip;
3255         tp->tf_cs = regs->r_cs;
3256         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
3257         tp->tf_esp = regs->r_esp;
3258         tp->tf_ss = regs->r_ss;
3259         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
3260         return (0);
3261 }
3262
3263 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3264 static void
3265 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
3266         struct savexmm *sv_xmm;
3267         struct save87 *sv_87;
3268 {
3269         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3270         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3271         int i;
3272
3273         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
3274
3275         /* FPU control/status */
3276         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
3277         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
3278         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
3279         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
3280         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
3281         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
3282         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
3283         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
3284
3285         /* FPU registers */
3286         for (i = 0; i < 8; ++i)
3287                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
3288 }
3289
3290 static void
3291 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
3292         struct save87 *sv_87;
3293         struct savexmm *sv_xmm;
3294 {
3295         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3296         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3297         int i;
3298
3299         /* FPU control/status */
3300         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
3301         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
3302         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
3303         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
3304         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
3305         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
3306         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
3307         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
3308
3309         /* FPU registers */
3310         for (i = 0; i < 8; ++i)
3311                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
3312 }
3313 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3314
3315 int
3316 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3317 {
3318
3319         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
3320             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
3321             ("not suspended thread %p", td));
3322 #ifdef DEV_NPX
3323         npxgetregs(td);
3324 #else
3325         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
3326 #endif
3327 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3328         if (cpu_fxsr)
3329                 fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_user_save.sv_xmm,
3330                     (struct save87 *)fpregs);
3331         else
3332 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3333                 bcopy(&td->td_pcb->pcb_user_save.sv_87, fpregs,
3334                     sizeof(*fpregs));
3335         return (0);
3336 }
3337
3338 int
3339 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3340 {
3341
3342 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3343         if (cpu_fxsr)
3344                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
3345                     &td->td_pcb->pcb_user_save.sv_xmm);
3346         else
3347 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3348                 bcopy(fpregs, &td->td_pcb->pcb_user_save.sv_87,
3349                     sizeof(*fpregs));
3350 #ifdef DEV_NPX
3351         npxuserinited(td);
3352 #endif
3353         return (0);
3354 }
3355
3356 /*
3357  * Get machine context.
3358  */
3359 int
3360 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
3361 {
3362         struct trapframe *tp;
3363         struct segment_descriptor *sdp;
3364
3365         tp = td->td_frame;
3366
3367         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
3368         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
3369         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
3370         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
3371         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
3372         mcp->mc_es = tp->tf_es;
3373         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
3374         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
3375         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
3376         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
3377         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
3378         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
3379         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
3380                 mcp->mc_eax = 0;
3381                 mcp->mc_edx = 0;
3382                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
3383         } else {
3384                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
3385                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
3386         }
3387         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
3388         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
3389         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
3390         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
3391         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
3392         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
3393         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
3394         get_fpcontext(td, mcp);
3395         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
3396         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3397         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
3398         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3399         mcp->mc_flags = 0;
3400         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
3401         return (0);
3402 }
3403
3404 /*
3405  * Set machine context.
3406  *
3407  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
3408  * touch the cs selector.
3409  */
3410 int
3411 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
3412 {
3413         struct trapframe *tp;
3414         int eflags, ret;
3415
3416         tp = td->td_frame;
3417         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp))
3418                 return (EINVAL);
3419         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
3420             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
3421         if ((ret = set_fpcontext(td, mcp)) == 0) {
3422                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
3423                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
3424                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
3425                 tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
3426                 tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
3427                 tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
3428                 tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
3429                 tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
3430                 tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
3431                 tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
3432                 tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
3433                 tp->tf_eflags = eflags;
3434                 tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
3435                 tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
3436                 td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
3437                 ret = 0;
3438         }
3439         return (ret);
3440 }
3441
3442 static void
3443 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
3444 {
3445
3446 #ifndef DEV_NPX
3447         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
3448         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
3449         bzero(mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
3450 #else
3451         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
3452         bcopy(&td->td_pcb->pcb_user_save, &mcp->mc_fpstate[0],
3453             sizeof(mcp->mc_fpstate));
3454         mcp->mc_fpformat = npxformat();
3455 #endif
3456 }
3457
3458 static int
3459 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
3460 {
3461
3462         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
3463                 return (0);
3464         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
3465             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
3466                 return (EINVAL);
3467         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
3468                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
3469                 fpstate_drop(td);
3470         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
3471             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
3472 #ifdef DEV_NPX
3473 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3474                 if (cpu_fxsr)
3475                         ((union savefpu *)&mcp->mc_fpstate)->sv_xmm.sv_env.
3476                             en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
3477 #endif
3478                 npxsetregs(td, (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate);
3479 #endif
3480         } else
3481                 return (EINVAL);
3482         return (0);
3483 }
3484
3485 static void
3486 fpstate_drop(struct thread *td)
3487 {
3488
3489         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
3490         critical_enter();
3491 #ifdef DEV_NPX
3492         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
3493                 npxdrop();
3494 #endif
3495         /*
3496          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
3497          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
3498          *
3499          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
3500          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
3501          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
3502          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
3503          * have too many layers.
3504          */
3505         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
3506             PCB_NPXUSERINITDONE);
3507         critical_exit();
3508 }
3509
3510 int
3511 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3512 {
3513         struct pcb *pcb;
3514
3515         if (td == NULL) {
3516                 dbregs->dr[0] = rdr0();
3517                 dbregs->dr[1] = rdr1();
3518                 dbregs->dr[2] = rdr2();
3519                 dbregs->dr[3] = rdr3();
3520                 dbregs->dr[4] = rdr4();
3521                 dbregs->dr[5] = rdr5();
3522                 dbregs->dr[6] = rdr6();
3523                 dbregs->dr[7] = rdr7();
3524         } else {
3525                 pcb = td->td_pcb;
3526                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
3527                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
3528                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
3529                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
3530                 dbregs->dr[4] = 0;
3531                 dbregs->dr[5] = 0;
3532                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
3533                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
3534         }
3535         return (0);
3536 }
3537
3538 int
3539 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3540 {
3541         struct pcb *pcb;
3542         int i;
3543
3544         if (td == NULL) {
3545                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
3546                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
3547                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
3548                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
3549                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
3550                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
3551                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
3552                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
3553         } else {
3554                 /*
3555                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
3556                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
3557                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
3558                  * TRCTRAP.
3559                  */
3560                 for (i = 0; i < 4; i++) {
3561                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3562                                 return (EINVAL);
3563                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3564                                 return (EINVAL);
3565                 }
3566
3567                 pcb = td->td_pcb;
3568
3569                 /*
3570                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
3571                  * process's address space.  If a process could do this, it
3572                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
3573                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
3574                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
3575                  * process's address space.
3576                  *
3577                  * XXX - what about when the watched area of the user's
3578                  * address space is written into from within the kernel
3579                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
3580                  * from within kernel mode?
3581                  */
3582
3583                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
3584                         /* dr0 is enabled */
3585                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3586                                 return (EINVAL);
3587                 }
3588
3589                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
3590                         /* dr1 is enabled */
3591                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3592                                 return (EINVAL);
3593                 }
3594
3595                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
3596                         /* dr2 is enabled */
3597                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3598                                 return (EINVAL);
3599                 }
3600
3601                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
3602                         /* dr3 is enabled */
3603                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3604                                 return (EINVAL);
3605                 }
3606
3607                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
3608                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
3609                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
3610                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
3611                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
3612                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
3613
3614                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
3615         }
3616
3617         return (0);
3618 }
3619
3620 /*
3621  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
3622  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
3623  */
3624 int
3625 user_dbreg_trap(void)
3626 {
3627         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
3628         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
3629         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
3630         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
3631         int i;
3632
3633         dr7 = rdr7();
3634         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
3635                 /*
3636                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
3637                  * thus the trap couldn't have been caused by the
3638                  * hardware debug registers
3639                  */
3640                 return 0;
3641         }
3642
3643         nbp = 0;
3644         dr6 = rdr6();
3645         bp = dr6 & 0x0000000f;
3646
3647         if (!bp) {
3648                 /*
3649                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
3650                  * trap was not caused by any of the debug registers
3651                  */
3652                 return 0;
3653         }
3654
3655         /*
3656          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
3657          * which ones and if any of them are user space addresses
3658          */
3659
3660         if (bp & 0x01) {
3661                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
3662         }
3663         if (bp & 0x02) {
3664                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
3665         }
3666         if (bp & 0x04) {
3667                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
3668         }
3669         if (bp & 0x08) {
3670                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
3671         }
3672
3673         for (i = 0; i < nbp; i++) {
3674                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3675                         /*
3676                          * addr[i] is in user space
3677                          */
3678                         return nbp;
3679                 }
3680         }
3681
3682         /*
3683          * None of the breakpoints are in user space.
3684          */
3685         return 0;
3686 }
3687
3688 #ifdef KDB
3689
3690 /*
3691  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
3692  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
3693  */
3694
3695 /* silence compiler warnings */
3696 u_char inb_(u_short);
3697 void outb_(u_short, u_char);
3698
3699 u_char
3700 inb_(u_short port)
3701 {
3702         return inb(port);
3703 }
3704
3705 void
3706 outb_(u_short port, u_char data)
3707 {
3708         outb(port, data);
3709 }
3710
3711 #endif /* KDB */