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_compat.h"
  46 #include "opt_cpu.h"
  47 #include "opt_ddb.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_ipx.h"
  50 #include "opt_isa.h"
  51 #include "opt_kstack_pages.h"
  52 #include "opt_maxmem.h"
  53 #include "opt_msgbuf.h"
  54 #include "opt_npx.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_xbox.h"
  57
  58 #include <sys/param.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/bio.h>
  62 #include <sys/buf.h>
  63 #include <sys/bus.h>
  64 #include <sys/callout.h>
  65 #include <sys/cons.h>
  66 #include <sys/cpu.h>
  67 #include <sys/eventhandler.h>
  68 #include <sys/exec.h>
  69 #include <sys/imgact.h>
  70 #include <sys/kdb.h>
  71 #include <sys/kernel.h>
  72 #include <sys/ktr.h>
  73 #include <sys/linker.h>
  74 #include <sys/lock.h>
  75 #include <sys/malloc.h>
  76 #include <sys/memrange.h>
  77 #include <sys/msgbuf.h>
  78 #include <sys/mutex.h>
  79 #include <sys/pcpu.h>
  80 #include <sys/ptrace.h>
  81 #include <sys/reboot.h>
  82 #include <sys/sched.h>
  83 #include <sys/signalvar.h>
  84 #include <sys/sysctl.h>
  85 #include <sys/sysent.h>
  86 #include <sys/sysproto.h>
  87 #include <sys/ucontext.h>
  88 #include <sys/vmmeter.h>
  89
  90 #include <vm/vm.h>
  91 #include <vm/vm_extern.h>
  92 #include <vm/vm_kern.h>
  93 #include <vm/vm_page.h>
  94 #include <vm/vm_map.h>
  95 #include <vm/vm_object.h>
  96 #include <vm/vm_pager.h>
  97 #include <vm/vm_param.h>
  98
  99 #ifdef DDB
 100 #ifndef KDB
 101 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 102 #endif
 103 #include <ddb/ddb.h>
 104 #include <ddb/db_sym.h>
 105 #endif
 106
 107 #include <isa/rtc.h>
 108
 109 #include <net/netisr.h>
 110
 111 #include <machine/bootinfo.h>
 112 #include <machine/clock.h>
 113 #include <machine/cpu.h>
 114 #include <machine/cputypes.h>
 115 #include <machine/intr_machdep.h>
 116 #include <machine/md_var.h>
 117 #include <machine/pc/bios.h>
 118 #include <machine/pcb.h>
 119 #include <machine/pcb_ext.h>
 120 #include <machine/proc.h>
 121 #include <machine/reg.h>
 122 #include <machine/sigframe.h>
 123 #include <machine/specialreg.h>
 124 #include <machine/vm86.h>
 125 #ifdef PERFMON
 126 #include <machine/perfmon.h>
 127 #endif
 128 #ifdef SMP
 129 #include <machine/privatespace.h>
 130 #include <machine/smp.h>
 131 #endif
 132
 133 #ifdef DEV_ISA
 134 #include <i386/isa/icu.h>
 135 #endif
 136
 137 #ifdef XBOX
 138 #include <machine/xbox.h>
 139
 140 int arch_i386_is_xbox = 0;
 141 uint32_t arch_i386_xbox_memsize = 0;
 142 #endif
 143
 144 /* Sanity check for __curthread() */
 145 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 146
 147 extern void init386(int first);
 148 extern void dblfault_handler(void);
 149
 150 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 151 extern void finishidentcpu(void);
 152 extern void panicifcpuunsupported(void);
 153 extern void initializecpu(void);
 154
 155 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 156 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 157
 158 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
 159 #define CPU_ENABLE_SSE
 160 #endif
 161
 162 static void cpu_startup(void *);
 163 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 164 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp);
 165 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp);
 166 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 167 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 168 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 169 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 170 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 171
 172 #ifdef DDB
 173 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 174 #endif
 175
 176 int     _udatasel, _ucodesel;
 177 u_int   basemem;
 178
 179 int cold = 1;
 180
 181 #ifdef COMPAT_43
 182 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 183 #endif
 184 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 185 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 186 #endif
 187
 188 long Maxmem = 0;
 189 long realmem = 0;
 190
 191 vm_paddr_t phys_avail[10];
 192 vm_paddr_t dump_avail[10];
 193
 194 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 195 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 196 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 197
 198 struct kva_md_info kmi;
 199
 200 static struct trapframe proc0_tf;
 201 #ifndef SMP
 202 static struct pcpu __pcpu;
 203 #endif
 204
 205 struct mtx icu_lock;
 206
 207 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 208
 209 static void
 210 cpu_startup(dummy)
 211         void *dummy;
 212 {
 213         /*
 214          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 215          */
 216         startrtclock();
 217         printcpuinfo();
 218         panicifcpuunsupported();
 219 #ifdef PERFMON
 220         perfmon_init();
 221 #endif
 222         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", ptoa((uintmax_t)Maxmem),
 223             ptoa((uintmax_t)Maxmem) / 1048576);
 224         realmem = Maxmem;
 225         /*
 226          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 227          */
 228         if (bootverbose) {
 229                 int indx;
 230
 231                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 232                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 233                         vm_paddr_t size;
 234
 235                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 236                         printf(
 237                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 238                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 239                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 240                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 241                 }
 242         }
 243
 244         vm_ksubmap_init(&kmi);
 245
 246         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 247             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
 248             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
 249
 250         /*
 251          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 252          */
 253         bufinit();
 254         vm_pager_bufferinit();
 255
 256         cpu_setregs();
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Send an interrupt to process.
 261  *
 262  * Stack is set up to allow sigcode stored
 263  * at top to call routine, followed by kcall
 264  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 265  * resets the signal mask, the stack, and the
 266  * frame pointer, it returns to the user
 267  * specified pc, psl.
 268  */
 269 #ifdef COMPAT_43
 270 static void
 271 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 272 {
 273         struct osigframe sf, *fp;
 274         struct proc *p;
 275         struct thread *td;
 276         struct sigacts *psp;
 277         struct trapframe *regs;
 278         int sig;
 279         int oonstack;
 280
 281         td = curthread;
 282         p = td->td_proc;
 283         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 284         sig = ksi->ksi_signo;
 285         psp = p->p_sigacts;
 286         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 287         regs = td->td_frame;
 288         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 289
 290         /* Allocate space for the signal handler context. */
 291         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 292             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 293                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 294                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 295 #if defined(COMPAT_43)
 296                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 297 #endif
 298         } else
 299                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 300
 301         /* Translate the signal if appropriate. */
 302         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 303                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 304
 305         /* Build the argument list for the signal handler. */
 306         sf.sf_signum = sig;
 307         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 308         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 309                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 310                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 311                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 312                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 313                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 314         } else {
 315                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 316                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 317                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 318                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 319         }
 320         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 321         PROC_UNLOCK(p);
 322
 323         /* Save most if not all of trap frame. */
 324         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 325         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 326         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 327         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 328         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 329         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 330         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 331         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 332         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 333         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 334         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 335         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 336         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 337
 338         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 339         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 340         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 341         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 342         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 343         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 344         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 345         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 346         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 347
 348         /*
 349          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 350          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 351          * eflags.
 352          */
 353         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 354                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 355                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 356                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 357
 358                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 359                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 360                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 361                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 362
 363                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 364                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 365                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 366                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 367
 368                 /* See sendsig() for comments. */
 369                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 370         }
 371
 372         /*
 373          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 374          */
 375         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 376 #ifdef DEBUG
 377                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 378 #endif
 379                 PROC_LOCK(p);
 380                 sigexit(td, SIGILL);
 381         }
 382
 383         regs->tf_esp = (int)fp;
 384         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
 385         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 386         regs->tf_cs = _ucodesel;
 387         regs->tf_ds = _udatasel;
 388         regs->tf_es = _udatasel;
 389         regs->tf_fs = _udatasel;
 390         load_gs(_udatasel);
 391         regs->tf_ss = _udatasel;
 392         PROC_LOCK(p);
 393         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 394 }
 395 #endif /* COMPAT_43 */
 396
 397 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 398 static void
 399 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 400 {
 401         struct sigframe4 sf, *sfp;
 402         struct proc *p;
 403         struct thread *td;
 404         struct sigacts *psp;
 405         struct trapframe *regs;
 406         int sig;
 407         int oonstack;
 408
 409         td = curthread;
 410         p = td->td_proc;
 411         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 412         sig = ksi->ksi_signo;
 413         psp = p->p_sigacts;
 414         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 415         regs = td->td_frame;
 416         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 417
 418         /* Save user context. */
 419         bzero(&sf, sizeof(sf));
 420         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 421         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 422         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 423             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 424         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 425         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 426         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 427
 428         /* Allocate space for the signal handler context. */
 429         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 430             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 431                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 432                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 433 #if defined(COMPAT_43)
 434                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 435 #endif
 436         } else
 437                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 438
 439         /* Translate the signal if appropriate. */
 440         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 441                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 442
 443         /* Build the argument list for the signal handler. */
 444         sf.sf_signum = sig;
 445         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 446         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 447                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 448                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 449                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 450
 451                 /* Fill in POSIX parts */
 452                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 453                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 454                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 455         } else {
 456                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 457                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 458                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 459                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 460         }
 461         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 462         PROC_UNLOCK(p);
 463
 464         /*
 465          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 466          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 467          * eflags.
 468          */
 469         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 470                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 471                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 472
 473                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 474                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 475                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 476                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 477
 478                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 479                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 480                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 481                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 482
 483                 /*
 484                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 485                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 486                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 487                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 488                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 489                  */
 490                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 491         }
 492
 493         /*
 494          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 495          */
 496         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 497 #ifdef DEBUG
 498                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 499 #endif
 500                 PROC_LOCK(p);
 501                 sigexit(td, SIGILL);
 502         }
 503
 504         regs->tf_esp = (int)sfp;
 505         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szfreebsd4_sigcode;
 506         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 507         regs->tf_cs = _ucodesel;
 508         regs->tf_ds = _udatasel;
 509         regs->tf_es = _udatasel;
 510         regs->tf_fs = _udatasel;
 511         regs->tf_ss = _udatasel;
 512         PROC_LOCK(p);
 513         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 514 }
 515 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 516
 517 void
 518 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 519 {
 520         struct sigframe sf, *sfp;
 521         struct proc *p;
 522         struct thread *td;
 523         struct sigacts *psp;
 524         char *sp;
 525         struct trapframe *regs;
 526         int sig;
 527         int oonstack;
 528
 529         td = curthread;
 530         p = td->td_proc;
 531         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 532         sig = ksi->ksi_signo;
 533         psp = p->p_sigacts;
 534         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 535 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 536         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 537                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 538                 return;
 539         }
 540 #endif
 541 #ifdef COMPAT_43
 542         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 543                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 544                 return;
 545         }
 546 #endif
 547         regs = td->td_frame;
 548         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 549
 550         /* Save user context. */
 551         bzero(&sf, sizeof(sf));
 552         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 553         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 554         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 555             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 556         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 557         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 558         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 559         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 560         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
 561         fpstate_drop(td);
 562
 563         /* Allocate space for the signal handler context. */
 564         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 565             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 566                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
 567                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
 568 #if defined(COMPAT_43)
 569                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 570 #endif
 571         } else
 572                 sp = (char *)regs->tf_esp - sizeof(struct sigframe);
 573         /* Align to 16 bytes. */
 574         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 575
 576         /* Translate the signal if appropriate. */
 577         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 578                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 579
 580         /* Build the argument list for the signal handler. */
 581         sf.sf_signum = sig;
 582         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 583         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 584                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 585                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 586                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 587
 588                 /* Fill in POSIX parts */
 589                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 590                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 591         } else {
 592                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 593                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 594                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 595                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 596         }
 597         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 598         PROC_UNLOCK(p);
 599
 600         /*
 601          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 602          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 603          * eflags.
 604          */
 605         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 606                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 607                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 608
 609                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 610                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 611                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 612                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 613
 614                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 615                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 616                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 617                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 618
 619                 /*
 620                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 621                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 622                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 623                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 624                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 625                  */
 626                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 627         }
 628
 629         /*
 630          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 631          */
 632         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 633 #ifdef DEBUG
 634                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 635 #endif
 636                 PROC_LOCK(p);
 637                 sigexit(td, SIGILL);
 638         }
 639
 640         regs->tf_esp = (int)sfp;
 641         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 642         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 643         regs->tf_cs = _ucodesel;
 644         regs->tf_ds = _udatasel;
 645         regs->tf_es = _udatasel;
 646         regs->tf_fs = _udatasel;
 647         regs->tf_ss = _udatasel;
 648         PROC_LOCK(p);
 649         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 650 }
 651
 652 /*
 653  * System call to cleanup state after a signal
 654  * has been taken.  Reset signal mask and
 655  * stack state from context left by sendsig (above).
 656  * Return to previous pc and psl as specified by
 657  * context left by sendsig. Check carefully to
 658  * make sure that the user has not modified the
 659  * state to gain improper privileges.
 660  *
 661  * MPSAFE
 662  */
 663 #ifdef COMPAT_43
 664 int
 665 osigreturn(td, uap)
 666         struct thread *td;
 667         struct osigreturn_args /* {
 668                 struct osigcontext *sigcntxp;
 669         } */ *uap;
 670 {
 671         struct osigcontext sc;
 672         struct trapframe *regs;
 673         struct osigcontext *scp;
 674         struct proc *p = td->td_proc;
 675         int eflags, error;
 676         ksiginfo_t ksi;
 677
 678         regs = td->td_frame;
 679         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 680         if (error != 0)
 681                 return (error);
 682         scp = &sc;
 683         eflags = scp->sc_ps;
 684         if (eflags & PSL_VM) {
 685                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 686                 struct vm86_kernel *vm86;
 687
 688                 /*
 689                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 690                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 691                  */
 692                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 693                         return (EINVAL);
 694                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 695                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 696                         return (EINVAL);
 697
 698                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 699                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 700                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 701                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 702                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 703                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 704                         trapsignal(td, &ksi);
 705                 }
 706
 707                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 708                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 709                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 710                 } else {
 711                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 712                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 713                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 714                 }
 715                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 716                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 717                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 718                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 719                 tf->tf_ds = _udatasel;
 720                 tf->tf_es = _udatasel;
 721                 tf->tf_fs = _udatasel;
 722         } else {
 723                 /*
 724                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 725                  */
 726                 /*
 727                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 728                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 729                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 730                  * the signal context during signal handling and there is no
 731                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 732                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 733                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 734                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 735                  */
 736                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 737                         return (EINVAL);
 738                 }
 739
 740                 /*
 741                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 742                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 743                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 744                  */
 745                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 746                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 747                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 748                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 749                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 750                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 751                         trapsignal(td, &ksi);
 752                         return (EINVAL);
 753                 }
 754                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 755                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 756                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 757         }
 758
 759         /* Restore remaining registers. */
 760         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 761         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 762         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 763         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 764         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 765         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 766         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 767         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 768         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 769         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 770         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 771         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 772         regs->tf_eflags = eflags;
 773
 774         PROC_LOCK(p);
 775 #if defined(COMPAT_43)
 776         if (scp->sc_onstack & 1)
 777                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 778         else
 779                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 780 #endif
 781         SIGSETOLD(td->td_sigmask, scp->sc_mask);
 782         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
 783         signotify(td);
 784         PROC_UNLOCK(p);
 785         return (EJUSTRETURN);
 786 }
 787 #endif /* COMPAT_43 */
 788
 789 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 790 /*
 791  * MPSAFE
 792  */
 793 int
 794 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 795         struct thread *td;
 796         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 797                 const ucontext4 *sigcntxp;
 798         } */ *uap;
 799 {
 800         struct ucontext4 uc;
 801         struct proc *p = td->td_proc;
 802         struct trapframe *regs;
 803         const struct ucontext4 *ucp;
 804         int cs, eflags, error;
 805         ksiginfo_t ksi;
 806
 807         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 808         if (error != 0)
 809                 return (error);
 810         ucp = &uc;
 811         regs = td->td_frame;
 812         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 813         if (eflags & PSL_VM) {
 814                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 815                 struct vm86_kernel *vm86;
 816
 817                 /*
 818                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 819                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 820                  */
 821                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 822                         return (EINVAL);
 823                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 824                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 825                         return (EINVAL);
 826
 827                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 828                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 829                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 830                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 831                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 832                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 833                         trapsignal(td, &ksi);
 834                 }
 835                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 836                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 837                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 838                 } else {
 839                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 840                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 841                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 842                 }
 843                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 844                 tf->tf_eflags = eflags;
 845                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 846                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 847                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 848                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 849                 tf->tf_ds = _udatasel;
 850                 tf->tf_es = _udatasel;
 851                 tf->tf_fs = _udatasel;
 852         } else {
 853                 /*
 854                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 855                  */
 856                 /*
 857                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 858                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 859                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 860                  * the signal context during signal handling and there is no
 861                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 862                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 863                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 864                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 865                  */
 866                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 867                         printf("freebsd4_sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 868                         return (EINVAL);
 869                 }
 870
 871                 /*
 872                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 873                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 874                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 875                  */
 876                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 877                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 878                         printf("freebsd4_sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 879                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 880                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 881                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 882                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 883                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 884                         trapsignal(td, &ksi);
 885                         return (EINVAL);
 886                 }
 887
 888                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 889         }
 890
 891         PROC_LOCK(p);
 892 #if defined(COMPAT_43)
 893         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 894                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 895         else
 896                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 897 #endif
 898
 899         td->td_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 900         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
 901         signotify(td);
 902         PROC_UNLOCK(p);
 903         return (EJUSTRETURN);
 904 }
 905 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 906
 907 /*
 908  * MPSAFE
 909  */
 910 int
 911 sigreturn(td, uap)
 912         struct thread *td;
 913         struct sigreturn_args /* {
 914                 const struct __ucontext *sigcntxp;
 915         } */ *uap;
 916 {
 917         ucontext_t uc;
 918         struct proc *p = td->td_proc;
 919         struct trapframe *regs;
 920         const ucontext_t *ucp;
 921         int cs, eflags, error, ret;
 922         ksiginfo_t ksi;
 923
 924         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 925         if (error != 0)
 926                 return (error);
 927         ucp = &uc;
 928         regs = td->td_frame;
 929         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 930         if (eflags & PSL_VM) {
 931                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 932                 struct vm86_kernel *vm86;
 933
 934                 /*
 935                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 936                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 937                  */
 938                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 939                         return (EINVAL);
 940                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 941                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 942                         return (EINVAL);
 943
 944                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 945                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 946                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 947                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 948                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 949                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 950                         trapsignal(td, &ksi);
 951                 }
 952
 953                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 954                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 955                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 956                 } else {
 957                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 958                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 959                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 960                 }
 961                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 962                 tf->tf_eflags = eflags;
 963                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 964                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 965                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 966                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 967                 tf->tf_ds = _udatasel;
 968                 tf->tf_es = _udatasel;
 969                 tf->tf_fs = _udatasel;
 970         } else {
 971                 /*
 972                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 973                  */
 974                 /*
 975                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 976                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 977                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 978                  * the signal context during signal handling and there is no
 979                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 980                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 981                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 982                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 983                  */
 984                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 985                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 986                         return (EINVAL);
 987                 }
 988
 989                 /*
 990                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 991                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 992                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 993                  */
 994                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 995                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 996                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 997                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 998                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 999                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1000                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1001                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1002                         trapsignal(td, &ksi);
1003                         return (EINVAL);
1004                 }
1005
1006                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
1007                 if (ret != 0)
1008                         return (ret);
1009                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1010         }
1011
1012         PROC_LOCK(p);
1013 #if defined(COMPAT_43)
1014         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1015                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1016         else
1017                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1018 #endif
1019
1020         td->td_sigmask = ucp->uc_sigmask;
1021         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
1022         signotify(td);
1023         PROC_UNLOCK(p);
1024         return (EJUSTRETURN);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Machine dependent boot() routine
1029  *
1030  * I haven't seen anything to put here yet
1031  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1032  */
1033 void
1034 cpu_boot(int howto)
1035 {
1036 }
1037
1038 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1039 int
1040 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1041 {
1042         register_t reg;
1043         uint64_t tsc1, tsc2;
1044
1045         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1046                 return (EINVAL);
1047         if (!tsc_present)
1048                 return (EOPNOTSUPP);
1049
1050         /* If we're booting, trust the rate calibrated moments ago. */
1051         if (cold) {
1052                 *rate = tsc_freq;
1053                 return (0);
1054         }
1055
1056 #ifdef SMP
1057         /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1058         mtx_lock_spin(&sched_lock);
1059         sched_bind(curthread, cpu_id);
1060         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
1061 #endif
1062
1063         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1064         reg = intr_disable();
1065         tsc1 = rdtsc();
1066         DELAY(1000);
1067         tsc2 = rdtsc();
1068         intr_restore(reg);
1069
1070 #ifdef SMP
1071         mtx_lock_spin(&sched_lock);
1072         sched_unbind(curthread);
1073         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
1074 #endif
1075
1076         /*
1077          * Calculate the difference in readings, convert to Mhz, and
1078          * subtract 0.5% of the total.  Empirical testing has shown that
1079          * overhead in DELAY() works out to approximately this value.
1080          */
1081         tsc2 -= tsc1;
1082         *rate = tsc2 * 1000 - tsc2 * 5;
1083         return (0);
1084 }
1085
1086 /*
1087  * Shutdown the CPU as much as possible
1088  */
1089 void
1090 cpu_halt(void)
1091 {
1092         for (;;)
1093                 __asm__ ("hlt");
1094 }
1095
1096 /*
1097  * Hook to idle the CPU when possible.  In the SMP case we default to
1098  * off because a halted cpu will not currently pick up a new thread in the
1099  * run queue until the next timer tick.  If turned on this will result in
1100  * approximately a 4.2% loss in real time performance in buildworld tests
1101  * (but improves user and sys times oddly enough), and saves approximately
1102  * 5% in power consumption on an idle machine (tests w/2xCPU 1.1GHz P3).
1103  *
1104  * XXX we need to have a cpu mask of idle cpus and generate an IPI or
1105  * otherwise generate some sort of interrupt to wake up cpus sitting in HLT.
1106  * Then we can have our cake and eat it too.
1107  *
1108  * XXX I'm turning it on for SMP as well by default for now.  It seems to
1109  * help lock contention somewhat, and this is critical for HTT. -Peter
1110  */
1111 static int      cpu_idle_hlt = 1;
1112 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
1113     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
1114
1115 static void
1116 cpu_idle_default(void)
1117 {
1118         /*
1119          * we must absolutely guarentee that hlt is the
1120          * absolute next instruction after sti or we
1121          * introduce a timing window.
1122          */
1123         __asm __volatile("sti; hlt");
1124 }
1125
1126 /*
1127  * Note that we have to be careful here to avoid a race between checking
1128  * sched_runnable() and actually halting.  If we don't do this, we may waste
1129  * the time between calling hlt and the next interrupt even though there
1130  * is a runnable process.
1131  */
1132 void
1133 cpu_idle(void)
1134 {
1135
1136 #ifdef SMP
1137         if (mp_grab_cpu_hlt())
1138                 return;
1139 #endif
1140
1141         if (cpu_idle_hlt) {
1142                 disable_intr();
1143                 if (sched_runnable())
1144                         enable_intr();
1145                 else
1146                         (*cpu_idle_hook)();
1147         }
1148 }
1149
1150 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
1151 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default;
1152
1153 /*
1154  * Clear registers on exec
1155  */
1156 void
1157 exec_setregs(td, entry, stack, ps_strings)
1158         struct thread *td;
1159         u_long entry;
1160         u_long stack;
1161         u_long ps_strings;
1162 {
1163         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1164         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1165
1166         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1167         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1168         load_gs(_udatasel);
1169
1170         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1171                 user_ldt_free(td);
1172
1173         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1174         regs->tf_eip = entry;
1175         regs->tf_esp = stack;
1176         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1177         regs->tf_ss = _udatasel;
1178         regs->tf_ds = _udatasel;
1179         regs->tf_es = _udatasel;
1180         regs->tf_fs = _udatasel;
1181         regs->tf_cs = _ucodesel;
1182
1183         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1184         regs->tf_ebx = ps_strings;
1185
1186         /*
1187          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1188          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1189          */
1190         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1191                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1192                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1193                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1194                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1195                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1196                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1197                 if (pcb == PCPU_GET(curpcb)) {
1198                         /*
1199                          * Clear the debug registers on the running
1200                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1201                          * the next process we switch to.
1202                          */
1203                         reset_dbregs();
1204                 }
1205                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1206         }
1207
1208         /*
1209          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1210          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1211          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1212          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1213          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1214          */
1215         td->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1216
1217         /*
1218          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1219          * clean FP state if it uses the FPU again.
1220          */
1221         fpstate_drop(td);
1222
1223         /*
1224          * XXX - Linux emulator
1225          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1226          * on it.
1227          */
1228         td->td_retval[1] = 0;
1229 }
1230
1231 void
1232 cpu_setregs(void)
1233 {
1234         unsigned int cr0;
1235
1236         cr0 = rcr0();
1237
1238         /*
1239          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1240          *
1241          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1242          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1243          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1244          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1245          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1246          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1247          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1248          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1249          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1250          *
1251          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1252          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1253          */
1254         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1255         load_cr0(cr0);
1256         load_gs(_udatasel);
1257 }
1258
1259 static int
1260 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1261 {
1262         int error;
1263         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1264                 req);
1265         if (!error && req->newptr)
1266                 resettodr();
1267         return (error);
1268 }
1269
1270 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1271         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1272
1273 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, disable_rtc_set,
1274         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1275
1276 SYSCTL_STRUCT(_machdep, OID_AUTO, bootinfo,
1277         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1278
1279 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, wall_cmos_clock,
1280         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1281
1282 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1283 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1284         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1285
1286 /*
1287  * Initialize 386 and configure to run kernel
1288  */
1289
1290 /*
1291  * Initialize segments & interrupt table
1292  */
1293
1294 int _default_ldt;
1295 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1296 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1297 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1298 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1299 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1300
1301 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1302 extern int has_f00f_bug;
1303 #endif
1304
1305 static struct i386tss dblfault_tss;
1306 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1307
1308 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1309
1310
1311 /*
1312  * software prototypes -- in more palatable form.
1313  *
1314  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1315  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1316  */
1317 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1318 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1319 {       0x0,                    /* segment base address  */
1320         0x0,                    /* length */
1321         0,                      /* segment type */
1322         0,                      /* segment descriptor priority level */
1323         0,                      /* segment descriptor present */
1324         0, 0,
1325         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1326         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1327 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1328 {       0x0,                    /* segment base address  */
1329         0xfffff,                /* length - all address space */
1330         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1331         0,                      /* segment descriptor priority level */
1332         1,                      /* segment descriptor present */
1333         0, 0,
1334         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1335         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1336 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1337 {       0x0,                    /* segment base address  */
1338         0xfffff,                /* length - all address space */
1339         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1340         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1341         1,                      /* segment descriptor present */
1342         0, 0,
1343         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1344         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1345 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1346 {       0x0,                    /* segment base address  */
1347         0xfffff,                /* length - all address space */
1348         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1349         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1350         1,                      /* segment descriptor present */
1351         0, 0,
1352         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1353         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1354 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1355 {       0x0,                    /* segment base address  */
1356         0xfffff,                /* length - all address space */
1357         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1358         0,                      /* segment descriptor priority level */
1359         1,                      /* segment descriptor present */
1360         0, 0,
1361         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1362         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1363 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1364 {       0x0,                    /* segment base address  */
1365         0xfffff,                /* length - all address space */
1366         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1367         0,                      /* segment descriptor priority level */
1368         1,                      /* segment descriptor present */
1369         0, 0,
1370         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1371         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1372 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1373 {       0x0,                    /* segment base address  */
1374         0xfffff,                /* length - all address space */
1375         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1376         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1377         1,                      /* segment descriptor present */
1378         0, 0,
1379         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1380         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1381 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1382 {       0x0,                    /* segment base address  */
1383         0xfffff,                /* length - all address space */
1384         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1385         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1386         1,                      /* segment descriptor present */
1387         0, 0,
1388         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1389         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1390 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1391 {       0x400,                  /* segment base address */
1392         0xfffff,                /* length */
1393         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1394         0,                      /* segment descriptor priority level */
1395         1,                      /* segment descriptor present */
1396         0, 0,
1397         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1398         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1399 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1400 {
1401         0x0,                    /* segment base address */
1402         sizeof(struct i386tss)-1,/* length  */
1403         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1404         0,                      /* segment descriptor priority level */
1405         1,                      /* segment descriptor present */
1406         0, 0,
1407         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1408         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1409 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1410 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1411         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1412         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1413         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1414         1,                      /* segment descriptor present */
1415         0, 0,
1416         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1417         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1418 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1419 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1420         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1421         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1422         0,                      /* segment descriptor priority level */
1423         1,                      /* segment descriptor present */
1424         0, 0,
1425         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1426         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1427 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1428 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1429         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1430         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1431         0,                      /* segment descriptor priority level */
1432         1,                      /* segment descriptor present */
1433         0, 0,
1434         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1435         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1436 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1437 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1438         0xfffff,                /* length */
1439         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1440         0,                      /* segment descriptor priority level */
1441         1,                      /* segment descriptor present */
1442         0, 0,
1443         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1444         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1445 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1446 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1447         0xfffff,                /* length */
1448         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1449         0,                      /* segment descriptor priority level */
1450         1,                      /* segment descriptor present */
1451         0, 0,
1452         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1453         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1454 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1455 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1456         0xfffff,                /* length */
1457         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1458         0,                      /* segment descriptor priority level */
1459         1,                      /* segment descriptor present */
1460         0, 0,
1461         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1462         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1463 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1464 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1465         0xfffff,                /* length */
1466         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1467         0,                      /* segment descriptor priority level */
1468         1,                      /* segment descriptor present */
1469         0, 0,
1470         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1471         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1472 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1473 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1474         0xfffff,                /* length */
1475         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1476         0,                      /* segment descriptor priority level */
1477         1,                      /* segment descriptor present */
1478         0, 0,
1479         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1480         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1481 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1482 {       0x0,                    /* segment base address  */
1483         0x0,                    /* length */
1484         0,                      /* segment type */
1485         0,                      /* segment descriptor priority level */
1486         0,                      /* segment descriptor present */
1487         0, 0,
1488         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1489         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1490 };
1491
1492 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1493         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1494 {       0x0,                    /* segment base address  */
1495         0x0,                    /* length - all address space */
1496         0,                      /* segment type */
1497         0,                      /* segment descriptor priority level */
1498         0,                      /* segment descriptor present */
1499         0, 0,
1500         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1501         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1502         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1503 {       0x0,                    /* segment base address  */
1504         0x0,                    /* length - all address space */
1505         0,                      /* segment type */
1506         0,                      /* segment descriptor priority level */
1507         0,                      /* segment descriptor present */
1508         0, 0,
1509         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1510         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1511         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1512 {       0x0,                    /* segment base address  */
1513         0x0,                    /* length - all address space */
1514         0,                      /* segment type */
1515         0,                      /* segment descriptor priority level */
1516         0,                      /* segment descriptor present */
1517         0, 0,
1518         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1519         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1520         /* Code Descriptor for user */
1521 {       0x0,                    /* segment base address  */
1522         0xfffff,                /* length - all address space */
1523         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1524         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1525         1,                      /* segment descriptor present */
1526         0, 0,
1527         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1528         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1529         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1530 {       0x0,                    /* segment base address  */
1531         0x0,                    /* length - all address space */
1532         0,                      /* segment type */
1533         0,                      /* segment descriptor priority level */
1534         0,                      /* segment descriptor present */
1535         0, 0,
1536         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1537         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1538         /* Data Descriptor for user */
1539 {       0x0,                    /* segment base address  */
1540         0xfffff,                /* length - all address space */
1541         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1542         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1543         1,                      /* segment descriptor present */
1544         0, 0,
1545         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1546         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1547 };
1548
1549 void
1550 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1551         int idx;
1552         inthand_t *func;
1553         int typ;
1554         int dpl;
1555         int selec;
1556 {
1557         struct gate_descriptor *ip;
1558
1559         ip = idt + idx;
1560         ip->gd_looffset = (int)func;
1561         ip->gd_selector = selec;
1562         ip->gd_stkcpy = 0;
1563         ip->gd_xx = 0;
1564         ip->gd_type = typ;
1565         ip->gd_dpl = dpl;
1566         ip->gd_p = 1;
1567         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1568 }
1569
1570 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1571
1572 extern inthand_t
1573         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1574         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1575         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1576         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1577         IDTVEC(xmm), IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1578
1579 #ifdef DDB
1580 /*
1581  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1582  * the default 'rsvd' entry point.
1583  */
1584 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1585 {
1586         struct gate_descriptor *ip;
1587         int idx;
1588         uintptr_t func;
1589
1590         ip = idt;
1591         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1592                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1593                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1594                         db_printf("%3d\t", idx);
1595                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1596                         db_printf("\n");
1597                 }
1598                 ip++;
1599         }
1600 }
1601 #endif
1602
1603 void
1604 sdtossd(sd, ssd)
1605         struct segment_descriptor *sd;
1606         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1607 {
1608         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1609         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1610         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1611         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1612         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1613         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1614         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1615 }
1616
1617 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1618
1619 /*
1620  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1621  * available physical memory in the system, then test this memory and
1622  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1623  *
1624  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1625  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1626  *
1627  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1628  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1629  *
1630  * XXX first should be vm_paddr_t.
1631  */
1632 static void
1633 getmemsize(int first)
1634 {
1635         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1636         int hasbrokenint12, has_smap;
1637         u_long physmem_tunable;
1638         u_int extmem;
1639         struct vm86frame vmf;
1640         struct vm86context vmc;
1641         vm_paddr_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1642         pt_entry_t *pte;
1643         struct bios_smap *smap;
1644         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1645
1646         has_smap = 0;
1647 #ifdef XBOX
1648         if (arch_i386_is_xbox) {
1649                 /*
1650                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
1651                  * the framebuffer and inform the OS of this.
1652                  */
1653                 physmap[0] = 0;
1654                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
1655                 physmap_idx = 0;
1656                 goto physmap_done;
1657         }
1658 #endif
1659
1660         hasbrokenint12 = 0;
1661         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1662         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
1663         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1664         basemem = 0;
1665
1666         /*
1667          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1668          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1669          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1670          */
1671         if (hasbrokenint12) {
1672                 goto int15e820;
1673         }
1674
1675         /*
1676          * Perform "base memory" related probes & setup
1677          */
1678         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1679         basemem = vmf.vmf_ax;
1680         if (basemem > 640) {
1681                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1682                         basemem);
1683                 basemem = 640;
1684         }
1685
1686         /*
1687          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1688          * between the end of base memory and the start of
1689          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1690          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1691          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1692          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1693          * to begin with and then parts of it are remapped.
1694          * The parts that aren't remapped form holes that
1695          * remain read-only and are unused by the kernel.
1696          * The base memory area is below the physical end of
1697          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1698          * The part of it from PAGE_SIZE to
1699          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1700          * remapped and used by the kernel later.)
1701          *
1702          * This code is similar to the code used in
1703          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1704          * allocated we simply change the mapping.
1705          */
1706         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1707              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
1708                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
1709
1710         /*
1711          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
1712          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
1713          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
1714          * page 0, at least as initialized here?
1715          */
1716         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1717         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1718                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1719
1720 int15e820:
1721         /*
1722          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1723          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1724          */
1725         pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
1726
1727         /*
1728          * get memory map with INT 15:E820
1729          */
1730         vmc.npages = 0;
1731         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1732         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1733
1734         physmap_idx = 0;
1735         vmf.vmf_ebx = 0;
1736         do {
1737                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1738                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1739                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
1740                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1741                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1742                         break;
1743                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1744                         printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
1745                             smap->type, smap->base, smap->length);
1746                 has_smap = 1;
1747
1748                 if (smap->type != 0x01)
1749                         continue;
1750
1751                 if (smap->length == 0)
1752                         continue;
1753
1754 #ifndef PAE
1755                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1756                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1757                             (u_int)(smap->length / 1024));
1758                         continue;
1759                 }
1760 #endif
1761
1762                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1763                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1764                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1765                                         printf(
1766         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1767                                 continue;
1768                         }
1769                 }
1770
1771                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1772                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1773                         continue;
1774                 }
1775
1776                 physmap_idx += 2;
1777                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1778                         printf(
1779                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1780                         break;
1781                 }
1782                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1783                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1784         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1785
1786         /*
1787          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1788          */
1789         if (basemem == 0) {
1790                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1791                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1792                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1793                                 break;
1794                         }
1795                 }
1796
1797                 /*
1798                  * XXX this function is horribly organized and has to the same
1799                  * things that it does above here.
1800                  */
1801                 if (basemem == 0)
1802                         basemem = 640;
1803                 if (basemem > 640) {
1804                         printf(
1805                     "Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1806                             basemem);
1807                         basemem = 640;
1808                 }
1809
1810                 /*
1811                  * Let vm86 scribble on pages between basemem and
1812                  * ISA_HOLE_START, as above.
1813                  */
1814                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1815                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
1816                         pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
1817                 pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1818                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1819                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1820         }
1821
1822         if (physmap[1] != 0)
1823                 goto physmap_done;
1824
1825         /*
1826          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1827          */
1828         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1829         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1830                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1831         } else {
1832 #if 0
1833                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1834                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1835                 extmem = vmf.vmf_ax;
1836 #else
1837                 /*
1838                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1839                  */
1840                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1841 #endif
1842         }
1843
1844         /*
1845          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1846          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1847          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1848          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1849          * them beyond the limit.
1850          *
1851          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1852          *      chop it to 15MB.
1853          */
1854         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1855                 extmem = 15 * 1024;
1856
1857         physmap[0] = 0;
1858         physmap[1] = basemem * 1024;
1859         physmap_idx = 2;
1860         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1861         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1862
1863 physmap_done:
1864         /*
1865          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1866          */
1867
1868 #ifdef SMP
1869         /* make hole for AP bootstrap code */
1870         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1871 #endif
1872
1873         /*
1874          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1875          * highest page of the physical address space.  It should be
1876          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1877          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1878          */
1879         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1880
1881 #ifdef MAXMEM
1882         Maxmem = MAXMEM / 4;
1883 #endif
1884
1885         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1886                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1887
1888         /*
1889          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
1890          * the amount of memory in the system.
1891          */
1892         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1893                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1894
1895         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1896             (boothowto & RB_VERBOSE))
1897                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1898
1899         /*
1900          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1901          * extend the last memory segment to the new limit.
1902          */
1903         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1904                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1905
1906         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1907         pmap_bootstrap(first, 0);
1908
1909         /*
1910          * Size up each available chunk of physical memory.
1911          */
1912         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1913         pa_indx = 0;
1914         da_indx = 1;
1915         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1916         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1917         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1918         pte = CMAP1;
1919
1920         /*
1921          * Get dcons buffer address
1922          */
1923         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1924             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1925                 dcons_addr = 0;
1926
1927         /*
1928          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1929          * round up the start address and round down the end address.
1930          */
1931         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1932                 vm_paddr_t end;
1933
1934                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1935                 if (physmap[i + 1] < end)
1936                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1937                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1938                         int tmp, page_bad, full;
1939                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1940
1941                         full = FALSE;
1942                         /*
1943                          * block out kernel memory as not available.
1944                          */
1945                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
1946                                 goto do_dump_avail;
1947
1948                         /*
1949                          * block out dcons buffer
1950                          */
1951                         if (dcons_addr > 0
1952                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1953                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1954                                 goto do_dump_avail;
1955
1956                         page_bad = FALSE;
1957
1958                         /*
1959                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1960                          */
1961                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1962                         invltlb();
1963
1964                         tmp = *(int *)ptr;
1965                         /*
1966                          * Test for alternating 1's and 0's
1967                          */
1968                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1969                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1970                                 page_bad = TRUE;
1971                         /*
1972                          * Test for alternating 0's and 1's
1973                          */
1974                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1975                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1976                                 page_bad = TRUE;
1977                         /*
1978                          * Test for all 1's
1979                          */
1980                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1981                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1982                                 page_bad = TRUE;
1983                         /*
1984                          * Test for all 0's
1985                          */
1986                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1987                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1988                                 page_bad = TRUE;
1989                         /*
1990                          * Restore original value.
1991                          */
1992                         *(int *)ptr = tmp;
1993
1994                         /*
1995                          * Adjust array of valid/good pages.
1996                          */
1997                         if (page_bad == TRUE)
1998                                 continue;
1999                         /*
2000                          * If this good page is a continuation of the
2001                          * previous set of good pages, then just increase
2002                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2003                          * Note that "end" points one higher than end,
2004                          * making the range >= start and < end.
2005                          * If we're also doing a speculative memory
2006                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2007                          * so that we keep going. The first bad page
2008                          * will terminate the loop.
2009                          */
2010                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2011                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2012                         } else {
2013                                 pa_indx++;
2014                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2015                                         printf(
2016                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2017                                         pa_indx--;
2018                                         full = TRUE;
2019                                         goto do_dump_avail;
2020                                 }
2021                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2022                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2023                         }
2024                         physmem++;
2025 do_dump_avail:
2026                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2027                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2028                         } else {
2029                                 da_indx++;
2030                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2031                                         da_indx--;
2032                                         goto do_next;
2033                                 }
2034                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2035                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2036                         }
2037 do_next:
2038                         if (full)
2039                                 break;
2040                 }
2041         }
2042         *pte = 0;
2043         invltlb();
2044
2045         /*
2046          * XXX
2047          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2048          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2049          * calculation, etc.).
2050          */
2051         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2052             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
2053                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2054                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2055                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2056         }
2057
2058         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2059
2060         /* Trim off space for the message buffer. */
2061         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
2062
2063         avail_end = phys_avail[pa_indx];
2064 }
2065
2066 void
2067 init386(first)
2068         int first;
2069 {
2070         struct gate_descriptor *gdp;
2071         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
2072         struct pcpu *pc;
2073
2074         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2075         thread0.td_pcb = (struct pcb *)
2076            (thread0.td_kstack + KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE) - 1;
2077
2078         /*
2079          * This may be done better later if it gets more high level
2080          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2081          */
2082         proc_linkup(&proc0, &ksegrp0, &thread0);
2083
2084         metadata_missing = 0;
2085         if (bootinfo.bi_modulep) {
2086                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
2087                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2088         } else {
2089                 metadata_missing = 1;
2090         }
2091         if (envmode == 1)
2092                 kern_envp = static_env;
2093         else if (bootinfo.bi_envp)
2094                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
2095
2096         /* Init basic tunables, hz etc */
2097         init_param1();
2098
2099         /*
2100          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2101          * of address space and permissions are enforced at page level.
2102          */
2103         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2104         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2105         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2106         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2107         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2108         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2109
2110 #ifdef SMP
2111         pc = &SMP_prvspace[0].pcpu;
2112 #else
2113         pc = &__pcpu;
2114 #endif
2115         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2116         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2117         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2118
2119         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2120                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2121
2122         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2123         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2124         lgdt(&r_gdt);
2125
2126         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2127         PCPU_SET(prvspace, pc);
2128         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2129         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2130
2131         /*
2132          * Initialize mutexes.
2133          *
2134          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2135          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2136          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2137          *           under witness.
2138          */
2139         mutex_init();
2140         mtx_init(&clock_lock, "clk", NULL, MTX_SPIN);
2141         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS);
2142
2143         /* make ldt memory segments */
2144         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2145         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2146         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2147                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2148
2149         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2150         lldt(_default_ldt);
2151         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2152
2153         /* exceptions */
2154         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2155                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2156                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2157         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2158             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2159         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2160             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2161         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2162             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2163         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2164             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2165         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2166             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2167         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2168             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2169         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2170             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2171         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2172             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2173         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2174         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2175             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2176         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2177             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2178         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2179             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2180         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2181             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2182         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2183             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2184         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2185             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2186         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2187             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2188         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2189             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2190         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2191             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2192         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2193             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2194         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2195             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2196
2197         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2198         r_idt.rd_base = (int) idt;
2199         lidt(&r_idt);
2200
2201 #ifdef XBOX
2202         /*
2203          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
2204          * This should be 0x10de / 0x02a5.
2205          *
2206          * This is exactly what Linux does.
2207          */
2208         outl(0xcf8, 0x80000000);
2209         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
2210                 arch_i386_is_xbox = 1;
2211                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
2212
2213                 /*
2214                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
2215                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
2216                  * so we just query it.
2217                  */
2218                 outl(0xcf8, 0x80000084);
2219                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
2220         }
2221 #endif /* XBOX */
2222
2223         /*
2224          * Initialize the console before we print anything out.
2225          */
2226         cninit();
2227
2228         if (metadata_missing)
2229                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2230
2231 #ifdef DEV_ISA
2232         elcr_probe();
2233         atpic_startup();
2234 #endif
2235
2236 #ifdef DDB
2237         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2238         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2239 #endif
2240
2241         kdb_init();
2242
2243 #ifdef KDB
2244         if (boothowto & RB_KDB)
2245                 kdb_enter("Boot flags requested debugger");
2246 #endif
2247
2248         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2249         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2250             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2251         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2252             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2253         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2254
2255         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2256         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2257         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2258             KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb) - 16);
2259         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2260         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2261         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2262         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2263         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
2264         ltr(gsel_tss);
2265
2266         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2267         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2268
2269         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2270             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2271         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2272             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2273 #ifdef PAE
2274         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2275 #else
2276         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2277 #endif
2278         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2279         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2280         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2281             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2282         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2283         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2284         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2285
2286         vm86_initialize();
2287         getmemsize(first);
2288         init_param2(physmem);
2289
2290         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2291
2292         /* Map the message buffer. */
2293         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2294                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2295
2296         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2297
2298         /* make a call gate to reenter kernel with */
2299         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2300
2301         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
2302         gdp->gd_looffset = x;
2303         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2304         gdp->gd_stkcpy = 1;
2305         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2306         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2307         gdp->gd_p = 1;
2308         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
2309
2310         /* XXX does this work? */
2311         /* XXX yes! */
2312         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2313         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2314
2315         /* transfer to user mode */
2316
2317         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2318         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2319
2320         /* setup proc 0's pcb */
2321         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0; /* XXXKSE */
2322 #ifdef PAE
2323         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2324 #else
2325         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2326 #endif
2327         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2328         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2329 }
2330
2331 void
2332 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2333 {
2334
2335         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
2336 }
2337
2338 void
2339 spinlock_enter(void)
2340 {
2341         struct thread *td;
2342
2343         td = curthread;
2344         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2345                 td->td_md.md_saved_flags = intr_disable();
2346         td->td_md.md_spinlock_count++;
2347         critical_enter();
2348 }
2349
2350 void
2351 spinlock_exit(void)
2352 {
2353         struct thread *td;
2354
2355         td = curthread;
2356         critical_exit();
2357         td->td_md.md_spinlock_count--;
2358         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2359                 intr_restore(td->td_md.md_saved_flags);
2360 }
2361
2362 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2363 static void f00f_hack(void *unused);
2364 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL)
2365
2366 static void
2367 f00f_hack(void *unused)
2368 {
2369         struct gate_descriptor *new_idt;
2370         vm_offset_t tmp;
2371
2372         if (!has_f00f_bug)
2373                 return;
2374
2375         GIANT_REQUIRED;
2376
2377         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2378
2379         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2380         if (tmp == 0)
2381                 panic("kmem_alloc returned 0");
2382
2383         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
2384         new_idt = (struct gate_descriptor*)
2385             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
2386         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2387         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
2388         lidt(&r_idt);
2389         idt = new_idt;
2390         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2391                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2392                 panic("vm_map_protect failed");
2393 }
2394 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2395
2396 /*
2397  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
2398  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
2399  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
2400  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
2401  * enough for a backtrace.
2402  */
2403 void
2404 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
2405 {
2406
2407         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
2408         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
2409         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
2410         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
2411         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
2412         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
2413 }
2414
2415 int
2416 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
2417 {
2418
2419         td->td_frame->tf_eip = addr;
2420         return (0);
2421 }
2422
2423 int
2424 ptrace_single_step(struct thread *td)
2425 {
2426         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
2427         return (0);
2428 }
2429
2430 int
2431 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
2432 {
2433         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
2434         return (0);
2435 }
2436
2437 int
2438 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2439 {
2440         struct pcb *pcb;
2441         struct trapframe *tp;
2442
2443         tp = td->td_frame;
2444         pcb = td->td_pcb;
2445         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2446         regs->r_es = tp->tf_es;
2447         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2448         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2449         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2450         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2451         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2452         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2453         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2454         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2455         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2456         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2457         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2458         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2459         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2460         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2461         return (0);
2462 }
2463
2464 int
2465 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2466 {
2467         struct pcb *pcb;
2468         struct trapframe *tp;
2469
2470         tp = td->td_frame;
2471         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2472             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2473                 return (EINVAL);
2474         pcb = td->td_pcb;
2475         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2476         tp->tf_es = regs->r_es;
2477         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2478         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2479         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2480         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2481         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2482         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2483         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2484         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2485         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2486         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2487         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2488         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2489         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2490         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2491         return (0);
2492 }
2493
2494 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2495 static void
2496 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2497         struct savexmm *sv_xmm;
2498         struct save87 *sv_87;
2499 {
2500         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2501         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2502         int i;
2503
2504         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
2505
2506         /* FPU control/status */
2507         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2508         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2509         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2510         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2511         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2512         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2513         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2514         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2515
2516         /* FPU registers */
2517         for (i = 0; i < 8; ++i)
2518                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2519 }
2520
2521 static void
2522 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2523         struct save87 *sv_87;
2524         struct savexmm *sv_xmm;
2525 {
2526         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2527         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2528         int i;
2529
2530         /* FPU control/status */
2531         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2532         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2533         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2534         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2535         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2536         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2537         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2538         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2539
2540         /* FPU registers */
2541         for (i = 0; i < 8; ++i)
2542                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2543 }
2544 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2545
2546 int
2547 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2548 {
2549 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2550         if (cpu_fxsr) {
2551                 fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2552                                                 (struct save87 *)fpregs);
2553                 return (0);
2554         }
2555 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2556         bcopy(&td->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2557         return (0);
2558 }
2559
2560 int
2561 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2562 {
2563 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2564         if (cpu_fxsr) {
2565                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2566                                            &td->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2567                 return (0);
2568         }
2569 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2570         bcopy(fpregs, &td->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2571         return (0);
2572 }
2573
2574 /*
2575  * Get machine context.
2576  */
2577 int
2578 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2579 {
2580         struct trapframe *tp;
2581
2582         tp = td->td_frame;
2583
2584         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2585         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
2586         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2587         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
2588         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2589         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2590         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2591         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
2592         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
2593         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
2594         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
2595         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
2596         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2597                 mcp->mc_eax = 0;
2598                 mcp->mc_edx = 0;
2599                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
2600         } else {
2601                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
2602                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
2603         }
2604         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
2605         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
2606         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
2607         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2608         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
2609         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2610         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2611         get_fpcontext(td, mcp);
2612         return (0);
2613 }
2614
2615 /*
2616  * Set machine context.
2617  *
2618  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2619  * touch the cs selector.
2620  */
2621 int
2622 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2623 {
2624         struct trapframe *tp;
2625         int eflags, ret;
2626
2627         tp = td->td_frame;
2628         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp))
2629                 return (EINVAL);
2630         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
2631             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
2632         if ((ret = set_fpcontext(td, mcp)) == 0) {
2633                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2634                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
2635                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2636                 tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
2637                 tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
2638                 tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
2639                 tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
2640                 tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
2641                 tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
2642                 tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
2643                 tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
2644                 tp->tf_eflags = eflags;
2645                 tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
2646                 tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2647                 td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
2648                 ret = 0;
2649         }
2650         return (ret);
2651 }
2652
2653 static void
2654 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2655 {
2656 #ifndef DEV_NPX
2657         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
2658         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
2659 #else
2660         union savefpu *addr;
2661
2662         /*
2663          * XXX mc_fpstate might be misaligned, since its declaration is not
2664          * unportabilized using __attribute__((aligned(16))) like the
2665          * declaration of struct savemm, and anyway, alignment doesn't work
2666          * for auto variables since we don't use gcc's pessimal stack
2667          * alignment.  Work around this by abusing the spare fields after
2668          * mcp->mc_fpstate.
2669          *
2670          * XXX unpessimize most cases by only aligning when fxsave might be
2671          * called, although this requires knowing too much about
2672          * npxgetregs()'s internals.
2673          */
2674         addr = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2675         if (td == PCPU_GET(fpcurthread) &&
2676 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2677             cpu_fxsr &&
2678 #endif
2679             ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF)) {
2680                 do
2681                         addr = (void *)((char *)addr + 4);
2682                 while ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF);
2683         }
2684         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td, addr);
2685         if (addr != (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate) {
2686                 bcopy(addr, &mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
2687                 bzero(&mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
2688         }
2689         mcp->mc_fpformat = npxformat();
2690 #endif
2691 }
2692
2693 static int
2694 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2695 {
2696         union savefpu *addr;
2697
2698         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2699                 return (0);
2700         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
2701             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2702                 return (EINVAL);
2703         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
2704                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2705                 fpstate_drop(td);
2706         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2707             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2708                 /* XXX align as above. */
2709                 addr = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2710                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread) &&
2711 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2712                     cpu_fxsr &&
2713 #endif
2714                     ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF)) {
2715                         do
2716                                 addr = (void *)((char *)addr + 4);
2717                         while ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF);
2718                         bcopy(&mcp->mc_fpstate, addr, sizeof(mcp->mc_fpstate));
2719                 }
2720 #ifdef DEV_NPX
2721 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2722                 if (cpu_fxsr)
2723                         addr->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
2724 #endif
2725                 /*
2726                  * XXX we violate the dubious requirement that npxsetregs()
2727                  * be called with interrupts disabled.
2728                  */
2729                 npxsetregs(td, addr);
2730 #endif
2731                 /*
2732                  * Don't bother putting things back where they were in the
2733                  * misaligned case, since we know that the caller won't use
2734                  * them again.
2735                  */
2736         } else
2737                 return (EINVAL);
2738         return (0);
2739 }
2740
2741 static void
2742 fpstate_drop(struct thread *td)
2743 {
2744         register_t s;
2745
2746         s = intr_disable();
2747 #ifdef DEV_NPX
2748         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2749                 npxdrop();
2750 #endif
2751         /*
2752          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
2753          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
2754          *
2755          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
2756          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2757          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2758          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
2759          * have too many layers.
2760          */
2761         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_NPXINITDONE;
2762         intr_restore(s);
2763 }
2764
2765 int
2766 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2767 {
2768         struct pcb *pcb;
2769
2770         if (td == NULL) {
2771                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2772                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2773                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2774                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2775                 dbregs->dr[4] = rdr4();
2776                 dbregs->dr[5] = rdr5();
2777                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2778                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2779         } else {
2780                 pcb = td->td_pcb;
2781                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2782                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2783                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2784                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2785                 dbregs->dr[4] = 0;
2786                 dbregs->dr[5] = 0;
2787                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2788                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2789         }
2790         return (0);
2791 }
2792
2793 int
2794 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2795 {
2796         struct pcb *pcb;
2797         int i;
2798         u_int32_t mask1, mask2;
2799
2800         if (td == NULL) {
2801                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2802                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2803                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2804                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2805                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
2806                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
2807                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2808                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2809         } else {
2810                 /*
2811                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2812                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2813                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2814                  * TRCTRAP.
2815                  */
2816                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2817                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2818                         if ((dbregs->dr[7] & mask1) == mask2)
2819                                 return (EINVAL);
2820
2821                 pcb = td->td_pcb;
2822
2823                 /*
2824                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2825                  * process's address space.  If a process could do this, it
2826                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2827                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2828                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2829                  * process's address space.
2830                  *
2831                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2832                  * address space is written into from within the kernel
2833                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2834                  * from within kernel mode?
2835                  */
2836
2837                 if (dbregs->dr[7] & 0x3) {
2838                         /* dr0 is enabled */
2839                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2840                                 return (EINVAL);
2841                 }
2842
2843                 if (dbregs->dr[7] & (0x3<<2)) {
2844                         /* dr1 is enabled */
2845                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2846                                 return (EINVAL);
2847                 }
2848
2849                 if (dbregs->dr[7] & (0x3<<4)) {
2850                         /* dr2 is enabled */
2851                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2852                                 return (EINVAL);
2853                 }
2854
2855                 if (dbregs->dr[7] & (0x3<<6)) {
2856                         /* dr3 is enabled */
2857                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2858                                 return (EINVAL);
2859                 }
2860
2861                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2862                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2863                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2864                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2865                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2866                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2867
2868                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2869         }
2870
2871         return (0);
2872 }
2873
2874 /*
2875  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2876  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2877  */
2878 int
2879 user_dbreg_trap(void)
2880 {
2881         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2882         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2883         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2884         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2885         int i;
2886
2887         dr7 = rdr7();
2888         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2889                 /*
2890                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2891                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2892                  * hardware debug registers
2893                  */
2894                 return 0;
2895         }
2896
2897         nbp = 0;
2898         dr6 = rdr6();
2899         bp = dr6 & 0x0000000f;
2900
2901         if (!bp) {
2902                 /*
2903                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2904                  * trap was not caused by any of the debug registers
2905                  */
2906                 return 0;
2907         }
2908
2909         /*
2910          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2911          * which ones and if any of them are user space addresses
2912          */
2913
2914         if (bp & 0x01) {
2915                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2916         }
2917         if (bp & 0x02) {
2918                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2919         }
2920         if (bp & 0x04) {
2921                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2922         }
2923         if (bp & 0x08) {
2924                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2925         }
2926
2927         for (i=0; i<nbp; i++) {
2928                 if (addr[i] <
2929                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2930                         /*
2931                          * addr[i] is in user space
2932                          */
2933                         return nbp;
2934                 }
2935         }
2936
2937         /*
2938          * None of the breakpoints are in user space.
2939          */
2940         return 0;
2941 }
2942
2943 #ifndef DEV_APIC
2944 #include <machine/apicvar.h>
2945
2946 /*
2947  * Provide stub functions so that the MADT APIC enumerator in the acpi
2948  * kernel module will link against a kernel without 'device apic'.
2949  *
2950  * XXX - This is a gross hack.
2951  */
2952 void
2953 apic_register_enumerator(struct apic_enumerator *enumerator)
2954 {
2955 }
2956
2957 void *
2958 ioapic_create(uintptr_t addr, int32_t id, int intbase)
2959 {
2960         return (NULL);
2961 }
2962
2963 int
2964 ioapic_disable_pin(void *cookie, u_int pin)
2965 {
2966         return (ENXIO);
2967 }
2968
2969 int
2970 ioapic_get_vector(void *cookie, u_int pin)
2971 {
2972         return (-1);
2973 }
2974
2975 void
2976 ioapic_register(void *cookie)
2977 {
2978 }
2979
2980 int
2981 ioapic_remap_vector(void *cookie, u_int pin, int vector)
2982 {
2983         return (ENXIO);
2984 }
2985
2986 int
2987 ioapic_set_extint(void *cookie, u_int pin)
2988 {
2989         return (ENXIO);
2990 }
2991
2992 int
2993 ioapic_set_nmi(void *cookie, u_int pin)
2994 {
2995         return (ENXIO);
2996 }
2997
2998 int
2999 ioapic_set_polarity(void *cookie, u_int pin, enum intr_polarity pol)
3000 {
3001         return (ENXIO);
3002 }
3003
3004 int
3005 ioapic_set_triggermode(void *cookie, u_int pin, enum intr_trigger trigger)
3006 {
3007         return (ENXIO);
3008 }
3009
3010 void
3011 lapic_create(u_int apic_id, int boot_cpu)
3012 {
3013 }
3014
3015 void
3016 lapic_init(uintptr_t addr)
3017 {
3018 }
3019
3020 int
3021 lapic_set_lvt_mode(u_int apic_id, u_int lvt, u_int32_t mode)
3022 {
3023         return (ENXIO);
3024 }
3025
3026 int
3027 lapic_set_lvt_polarity(u_int apic_id, u_int lvt, enum intr_polarity pol)
3028 {
3029         return (ENXIO);
3030 }
3031
3032 int
3033 lapic_set_lvt_triggermode(u_int apic_id, u_int lvt, enum intr_trigger trigger)
3034 {
3035         return (ENXIO);
3036 }
3037 #endif
3038
3039 #ifdef KDB
3040
3041 /*
3042  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
3043  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
3044  * called from the debugger.
3045  *
3046  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
3047  */
3048
3049 #undef inb
3050 #undef outb
3051
3052 /* silence compiler warnings */
3053 u_char inb(u_int);
3054 void outb(u_int, u_char);
3055
3056 u_char
3057 inb(u_int port)
3058 {
3059         u_char  data;
3060         /*
3061          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
3062          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
3063          * if we tell it to load (u_short) port.
3064          */
3065         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
3066         return (data);
3067 }
3068
3069 void
3070 outb(u_int port, u_char data)
3071 {
3072         u_char  al;
3073         /*
3074          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
3075          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
3076          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
3077          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
3078          */
3079         al = data;
3080         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
3081 }
3082
3083 #endif /* KDB */