sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 2018 The FreeBSD Foundation
   5  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   6  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  10  * William Jolitz.
  11  *
  12  * Portions of this software were developed by A. Joseph Koshy under
  13  * sponsorship from the FreeBSD Foundation and Google, Inc.
  14  *
  15  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  16  * modification, are permitted provided that the following conditions
  17  * are met:
  18  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  20  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  22  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  23  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  24  *    must display the following acknowledgement:
  25  *      This product includes software developed by the University of
  26  *      California, Berkeley and its contributors.
  27  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  28  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  29  *    without specific prior written permission.
  30  *
  31  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  32  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  33  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  34  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  35  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  36  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  37  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  38  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  39  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  40  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  41  * SUCH DAMAGE.
  42  *
  43  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  44  */
  45
  46 #include <sys/cdefs.h>
  47 __FBSDID("$FreeBSD$");
  48
  49 #include "opt_apic.h"
  50 #include "opt_atpic.h"
  51 #include "opt_cpu.h"
  52 #include "opt_ddb.h"
  53 #include "opt_inet.h"
  54 #include "opt_isa.h"
  55 #include "opt_kstack_pages.h"
  56 #include "opt_maxmem.h"
  57 #include "opt_mp_watchdog.h"
  58 #include "opt_perfmon.h"
  59 #include "opt_platform.h"
  60
  61 #include <sys/param.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/systm.h>
  64 #include <sys/bio.h>
  65 #include <sys/buf.h>
  66 #include <sys/bus.h>
  67 #include <sys/callout.h>
  68 #include <sys/cons.h>
  69 #include <sys/cpu.h>
  70 #include <sys/eventhandler.h>
  71 #include <sys/exec.h>
  72 #include <sys/imgact.h>
  73 #include <sys/kdb.h>
  74 #include <sys/kernel.h>
  75 #include <sys/ktr.h>
  76 #include <sys/linker.h>
  77 #include <sys/lock.h>
  78 #include <sys/malloc.h>
  79 #include <sys/memrange.h>
  80 #include <sys/msgbuf.h>
  81 #include <sys/mutex.h>
  82 #include <sys/pcpu.h>
  83 #include <sys/ptrace.h>
  84 #include <sys/reboot.h>
  85 #include <sys/rwlock.h>
  86 #include <sys/sched.h>
  87 #include <sys/signalvar.h>
  88 #include <sys/smp.h>
  89 #include <sys/syscallsubr.h>
  90 #include <sys/sysctl.h>
  91 #include <sys/sysent.h>
  92 #include <sys/sysproto.h>
  93 #include <sys/ucontext.h>
  94 #include <sys/vmmeter.h>
  95
  96 #include <vm/vm.h>
  97 #include <vm/vm_extern.h>
  98 #include <vm/vm_kern.h>
  99 #include <vm/vm_page.h>
 100 #include <vm/vm_map.h>
 101 #include <vm/vm_object.h>
 102 #include <vm/vm_pager.h>
 103 #include <vm/vm_param.h>
 104
 105 #ifdef DDB
 106 #ifndef KDB
 107 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 108 #endif
 109 #include <ddb/ddb.h>
 110 #include <ddb/db_sym.h>
 111 #endif
 112
 113 #include <isa/rtc.h>
 114
 115 #include <net/netisr.h>
 116
 117 #include <machine/bootinfo.h>
 118 #include <machine/clock.h>
 119 #include <machine/cpu.h>
 120 #include <machine/cputypes.h>
 121 #include <machine/intr_machdep.h>
 122 #include <x86/mca.h>
 123 #include <machine/md_var.h>
 124 #include <machine/metadata.h>
 125 #include <machine/mp_watchdog.h>
 126 #include <machine/pc/bios.h>
 127 #include <machine/pcb.h>
 128 #include <machine/pcb_ext.h>
 129 #include <machine/proc.h>
 130 #include <machine/reg.h>
 131 #include <machine/sigframe.h>
 132 #include <machine/specialreg.h>
 133 #include <machine/sysarch.h>
 134 #include <machine/trap.h>
 135 #include <machine/vm86.h>
 136 #include <x86/init.h>
 137 #ifdef PERFMON
 138 #include <machine/perfmon.h>
 139 #endif
 140 #ifdef SMP
 141 #include <machine/smp.h>
 142 #endif
 143 #ifdef FDT
 144 #include <x86/fdt.h>
 145 #endif
 146
 147 #ifdef DEV_APIC
 148 #include <x86/apicvar.h>
 149 #endif
 150
 151 #ifdef DEV_ISA
 152 #include <x86/isa/icu.h>
 153 #endif
 154
 155 /* Sanity check for __curthread() */
 156 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 157
 158 register_t init386(int first);
 159 void dblfault_handler(void);
 160
 161 static void cpu_startup(void *);
 162 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 163 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 164     char *xfpusave, size_t xfpusave_len);
 165 static int  set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 166     char *xfpustate, size_t xfpustate_len);
 167 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 168
 169 /* Intel ICH registers */
 170 #define ICH_PMBASE      0x400
 171 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 172
 173 int     _udatasel, _ucodesel;
 174 u_int   basemem;
 175
 176 int cold = 1;
 177
 178 #ifdef COMPAT_43
 179 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 180 #endif
 181 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 182 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 183 #endif
 184
 185 long Maxmem = 0;
 186 long realmem = 0;
 187
 188 #ifdef PAE
 189 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 190 #endif
 191
 192 /*
 193  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 194  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 195  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 196  * PHYSSEG entries.
 197  */
 198 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 199
 200 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 201 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 202
 203 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 204 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END (nitems(phys_avail) - 2)
 205 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END (nitems(dump_avail) - 2)
 206
 207 struct kva_md_info kmi;
 208
 209 static struct trapframe proc0_tf;
 210 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 211
 212 struct mtx icu_lock;
 213
 214 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 215
 216 extern char start_exceptions[], end_exceptions[];
 217
 218 extern struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec;
 219
 220 /* Default init_ops implementation. */
 221 struct init_ops init_ops = {
 222         .early_clock_source_init =      i8254_init,
 223         .early_delay =                  i8254_delay,
 224 #ifdef DEV_APIC
 225         .msi_init =                     msi_init,
 226 #endif
 227 };
 228
 229 static void
 230 cpu_startup(dummy)
 231         void *dummy;
 232 {
 233         uintmax_t memsize;
 234         char *sysenv;
 235
 236         /*
 237          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 238          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 239          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 240          * start the APs.
 241          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 242          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 243          */
 244         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 245         if (sysenv != NULL) {
 246                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 247                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 248                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 249                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 250                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 251                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 252                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 253                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 254                         if (bootverbose)
 255                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 256                                     "Intel ICH.\n");
 257                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 258                 }
 259                 freeenv(sysenv);
 260         }
 261
 262         /*
 263          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 264          */
 265         startrtclock();
 266         printcpuinfo();
 267         panicifcpuunsupported();
 268 #ifdef PERFMON
 269         perfmon_init();
 270 #endif
 271
 272         /*
 273          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 274          */
 275         memsize = 0;
 276         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 277         if (sysenv != NULL) {
 278                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 279                 freeenv(sysenv);
 280         }
 281         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_free_count()))
 282                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 283         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 284         realmem = atop(memsize);
 285
 286         /*
 287          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 288          */
 289         if (bootverbose) {
 290                 int indx;
 291
 292                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 293                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 294                         vm_paddr_t size;
 295
 296                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 297                         printf(
 298                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 299                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 300                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 301                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 302                 }
 303         }
 304
 305         vm_ksubmap_init(&kmi);
 306
 307         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 308             ptoa((uintmax_t)vm_free_count()),
 309             ptoa((uintmax_t)vm_free_count()) / 1048576);
 310
 311         /*
 312          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 313          */
 314         bufinit();
 315         vm_pager_bufferinit();
 316         cpu_setregs();
 317 }
 318
 319 /*
 320  * Send an interrupt to process.
 321  *
 322  * Stack is set up to allow sigcode stored
 323  * at top to call routine, followed by call
 324  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 325  * resets the signal mask, the stack, and the
 326  * frame pointer, it returns to the user
 327  * specified pc, psl.
 328  */
 329 #ifdef COMPAT_43
 330 static void
 331 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 332 {
 333         struct osigframe sf, *fp;
 334         struct proc *p;
 335         struct thread *td;
 336         struct sigacts *psp;
 337         struct trapframe *regs;
 338         int sig;
 339         int oonstack;
 340
 341         td = curthread;
 342         p = td->td_proc;
 343         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 344         sig = ksi->ksi_signo;
 345         psp = p->p_sigacts;
 346         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 347         regs = td->td_frame;
 348         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 349
 350         /* Allocate space for the signal handler context. */
 351         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 352             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 353                 fp = (struct osigframe *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
 354                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 355 #if defined(COMPAT_43)
 356                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 357 #endif
 358         } else
 359                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 360
 361         /* Build the argument list for the signal handler. */
 362         sf.sf_signum = sig;
 363         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 364         bzero(&sf.sf_siginfo, sizeof(sf.sf_siginfo));
 365         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 366                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 367                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 368                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 369                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 370                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 371                 sf.sf_addr = 0;
 372         } else {
 373                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 374                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 375                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 376                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 377         }
 378         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 379         PROC_UNLOCK(p);
 380
 381         /* Save most if not all of trap frame. */
 382         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 383         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 384         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 385         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 386         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 387         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 388         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 389         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 390         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 391         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 392         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 393         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 394         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 395
 396         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 397         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 398         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 399         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 400         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 401         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 402         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 403         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 404         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 405
 406         /*
 407          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 408          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 409          * eflags.
 410          */
 411         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 412                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 413                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 414                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 415
 416                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 417                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 418                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 419                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 420
 421                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 422                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 423                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 424                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 425
 426                 /* See sendsig() for comments. */
 427                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 428         }
 429
 430         /*
 431          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 432          */
 433         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 434                 PROC_LOCK(p);
 435                 sigexit(td, SIGILL);
 436         }
 437
 438         regs->tf_esp = (int)fp;
 439         if (p->p_sysent->sv_sigcode_base != 0) {
 440                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 441                     szosigcode;
 442         } else {
 443                 /* a.out sysentvec does not use shared page */
 444                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szosigcode;
 445         }
 446         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 447         regs->tf_cs = _ucodesel;
 448         regs->tf_ds = _udatasel;
 449         regs->tf_es = _udatasel;
 450         regs->tf_fs = _udatasel;
 451         load_gs(_udatasel);
 452         regs->tf_ss = _udatasel;
 453         PROC_LOCK(p);
 454         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 455 }
 456 #endif /* COMPAT_43 */
 457
 458 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 459 static void
 460 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 461 {
 462         struct sigframe4 sf, *sfp;
 463         struct proc *p;
 464         struct thread *td;
 465         struct sigacts *psp;
 466         struct trapframe *regs;
 467         int sig;
 468         int oonstack;
 469
 470         td = curthread;
 471         p = td->td_proc;
 472         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 473         sig = ksi->ksi_signo;
 474         psp = p->p_sigacts;
 475         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 476         regs = td->td_frame;
 477         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 478
 479         /* Save user context. */
 480         bzero(&sf, sizeof(sf));
 481         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 482         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 483         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 484             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 485         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 486         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 487         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 488         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 489             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 490         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__,
 491             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__));
 492         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 493
 494         /* Allocate space for the signal handler context. */
 495         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 496             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 497                 sfp = (struct sigframe4 *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
 498                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 499 #if defined(COMPAT_43)
 500                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 501 #endif
 502         } else
 503                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 504
 505         /* Build the argument list for the signal handler. */
 506         sf.sf_signum = sig;
 507         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 508         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 509         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 510                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 511                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 512                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 513
 514                 /* Fill in POSIX parts */
 515                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 516                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 517                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 518         } else {
 519                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 520                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 521                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 522                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 523         }
 524         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 525         PROC_UNLOCK(p);
 526
 527         /*
 528          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 529          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 530          * eflags.
 531          */
 532         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 533                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 534                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 535
 536                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 537                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 538                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 539                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 540
 541                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 542                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 543                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 544                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 545
 546                 /*
 547                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 548                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 549                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 550                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 551                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 552                  */
 553                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 554         }
 555
 556         /*
 557          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 558          */
 559         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 560                 PROC_LOCK(p);
 561                 sigexit(td, SIGILL);
 562         }
 563
 564         regs->tf_esp = (int)sfp;
 565         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 566             szfreebsd4_sigcode;
 567         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 568         regs->tf_cs = _ucodesel;
 569         regs->tf_ds = _udatasel;
 570         regs->tf_es = _udatasel;
 571         regs->tf_fs = _udatasel;
 572         regs->tf_ss = _udatasel;
 573         PROC_LOCK(p);
 574         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 575 }
 576 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 577
 578 void
 579 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 580 {
 581         struct sigframe sf, *sfp;
 582         struct proc *p;
 583         struct thread *td;
 584         struct sigacts *psp;
 585         char *sp;
 586         struct trapframe *regs;
 587         struct segment_descriptor *sdp;
 588         char *xfpusave;
 589         size_t xfpusave_len;
 590         int sig;
 591         int oonstack;
 592
 593         td = curthread;
 594         p = td->td_proc;
 595         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 596         sig = ksi->ksi_signo;
 597         psp = p->p_sigacts;
 598         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 599 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 600         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 601                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 602                 return;
 603         }
 604 #endif
 605 #ifdef COMPAT_43
 606         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 607                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 608                 return;
 609         }
 610 #endif
 611         regs = td->td_frame;
 612         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 613
 614         if (cpu_max_ext_state_size > sizeof(union savefpu) && use_xsave) {
 615                 xfpusave_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
 616                 xfpusave = __builtin_alloca(xfpusave_len);
 617         } else {
 618                 xfpusave_len = 0;
 619                 xfpusave = NULL;
 620         }
 621
 622         /* Save user context. */
 623         bzero(&sf, sizeof(sf));
 624         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 625         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 626         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 627             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 628         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 629         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 630         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 631         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 632         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext, xfpusave, xfpusave_len);
 633         fpstate_drop(td);
 634         /*
 635          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 636          */
 637         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 638         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 639             sdp->sd_lobase;
 640         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 641         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 642             sdp->sd_lobase;
 643         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2,
 644             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2));
 645         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 646
 647         /* Allocate space for the signal handler context. */
 648         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 649             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 650                 sp = (char *)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 651 #if defined(COMPAT_43)
 652                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 653 #endif
 654         } else
 655                 sp = (char *)regs->tf_esp - 128;
 656         if (xfpusave != NULL) {
 657                 sp -= xfpusave_len;
 658                 sp = (char *)((unsigned int)sp & ~0x3F);
 659                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate = (register_t)sp;
 660         }
 661         sp -= sizeof(struct sigframe);
 662
 663         /* Align to 16 bytes. */
 664         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 665
 666         /* Build the argument list for the signal handler. */
 667         sf.sf_signum = sig;
 668         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 669         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 670         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 671                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 672                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 673                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 674
 675                 /* Fill in POSIX parts */
 676                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 677                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 678         } else {
 679                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 680                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 681                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 682                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 683         }
 684         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 685         PROC_UNLOCK(p);
 686
 687         /*
 688          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 689          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 690          * eflags.
 691          */
 692         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 693                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 694                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 695
 696                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 697                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 698                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 699                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 700
 701                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 702                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 703                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 704                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 705
 706                 /*
 707                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 708                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 709                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 710                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 711                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 712                  */
 713                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 714         }
 715
 716         /*
 717          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 718          */
 719         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
 720             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
 721             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
 722             != 0)) {
 723                 PROC_LOCK(p);
 724                 sigexit(td, SIGILL);
 725         }
 726
 727         regs->tf_esp = (int)sfp;
 728         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 729         if (regs->tf_eip == 0)
 730                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szsigcode;
 731         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 732         regs->tf_cs = _ucodesel;
 733         regs->tf_ds = _udatasel;
 734         regs->tf_es = _udatasel;
 735         regs->tf_fs = _udatasel;
 736         regs->tf_ss = _udatasel;
 737         PROC_LOCK(p);
 738         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 739 }
 740
 741 /*
 742  * System call to cleanup state after a signal
 743  * has been taken.  Reset signal mask and
 744  * stack state from context left by sendsig (above).
 745  * Return to previous pc and psl as specified by
 746  * context left by sendsig. Check carefully to
 747  * make sure that the user has not modified the
 748  * state to gain improper privileges.
 749  *
 750  * MPSAFE
 751  */
 752 #ifdef COMPAT_43
 753 int
 754 osigreturn(td, uap)
 755         struct thread *td;
 756         struct osigreturn_args /* {
 757                 struct osigcontext *sigcntxp;
 758         } */ *uap;
 759 {
 760         struct osigcontext sc;
 761         struct trapframe *regs;
 762         struct osigcontext *scp;
 763         int eflags, error;
 764         ksiginfo_t ksi;
 765
 766         regs = td->td_frame;
 767         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 768         if (error != 0)
 769                 return (error);
 770         scp = &sc;
 771         eflags = scp->sc_ps;
 772         if (eflags & PSL_VM) {
 773                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 774                 struct vm86_kernel *vm86;
 775
 776                 /*
 777                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 778                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 779                  */
 780                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 781                         return (EINVAL);
 782                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 783                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 784                         return (EINVAL);
 785
 786                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 787                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 788                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 789                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 790                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 791                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 792                         trapsignal(td, &ksi);
 793                 }
 794
 795                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 796                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 797                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 798                 } else {
 799                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 800                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 801                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 802                 }
 803                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 804                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 805                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 806                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 807                 tf->tf_ds = _udatasel;
 808                 tf->tf_es = _udatasel;
 809                 tf->tf_fs = _udatasel;
 810         } else {
 811                 /*
 812                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 813                  */
 814                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 815                         return (EINVAL);
 816                 }
 817
 818                 /*
 819                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 820                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 821                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 822                  */
 823                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 824                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 825                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 826                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 827                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 828                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 829                         trapsignal(td, &ksi);
 830                         return (EINVAL);
 831                 }
 832                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 833                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 834                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 835         }
 836
 837         /* Restore remaining registers. */
 838         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 839         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 840         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 841         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 842         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 843         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 844         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 845         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 846         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 847         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 848         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 849         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 850         regs->tf_eflags = eflags;
 851
 852 #if defined(COMPAT_43)
 853         if (scp->sc_onstack & 1)
 854                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 855         else
 856                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 857 #endif
 858         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 859             SIGPROCMASK_OLD);
 860         return (EJUSTRETURN);
 861 }
 862 #endif /* COMPAT_43 */
 863
 864 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 865 /*
 866  * MPSAFE
 867  */
 868 int
 869 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 870         struct thread *td;
 871         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 872                 const ucontext4 *sigcntxp;
 873         } */ *uap;
 874 {
 875         struct ucontext4 uc;
 876         struct trapframe *regs;
 877         struct ucontext4 *ucp;
 878         int cs, eflags, error;
 879         ksiginfo_t ksi;
 880
 881         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 882         if (error != 0)
 883                 return (error);
 884         ucp = &uc;
 885         regs = td->td_frame;
 886         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 887         if (eflags & PSL_VM) {
 888                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 889                 struct vm86_kernel *vm86;
 890
 891                 /*
 892                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 893                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 894                  */
 895                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 896                         return (EINVAL);
 897                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 898                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 899                         return (EINVAL);
 900
 901                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 902                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 903                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 904                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 905                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 906                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 907                         trapsignal(td, &ksi);
 908                 }
 909                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 910                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 911                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 912                 } else {
 913                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 914                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 915                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 916                 }
 917                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 918                 tf->tf_eflags = eflags;
 919                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 920                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 921                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 922                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 923                 tf->tf_ds = _udatasel;
 924                 tf->tf_es = _udatasel;
 925                 tf->tf_fs = _udatasel;
 926         } else {
 927                 /*
 928                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 929                  */
 930                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 931                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
 932                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
 933                         return (EINVAL);
 934                 }
 935
 936                 /*
 937                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 938                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 939                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 940                  */
 941                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 942                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 943                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
 944                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
 945                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 946                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 947                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 948                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 949                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 950                         trapsignal(td, &ksi);
 951                         return (EINVAL);
 952                 }
 953
 954                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 955         }
 956
 957 #if defined(COMPAT_43)
 958         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 959                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 960         else
 961                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 962 #endif
 963         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 964         return (EJUSTRETURN);
 965 }
 966 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 967
 968 /*
 969  * MPSAFE
 970  */
 971 int
 972 sys_sigreturn(td, uap)
 973         struct thread *td;
 974         struct sigreturn_args /* {
 975                 const struct __ucontext *sigcntxp;
 976         } */ *uap;
 977 {
 978         ucontext_t uc;
 979         struct proc *p;
 980         struct trapframe *regs;
 981         ucontext_t *ucp;
 982         char *xfpustate;
 983         size_t xfpustate_len;
 984         int cs, eflags, error, ret;
 985         ksiginfo_t ksi;
 986
 987         p = td->td_proc;
 988
 989         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 990         if (error != 0)
 991                 return (error);
 992         ucp = &uc;
 993         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
 994                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
 995                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
 996                 return (EINVAL);
 997         }
 998         regs = td->td_frame;
 999         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
1000         if (eflags & PSL_VM) {
1001                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
1002                 struct vm86_kernel *vm86;
1003
1004                 /*
1005                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
1006                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
1007                  */
1008                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
1009                         return (EINVAL);
1010                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1011                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1012                         return (EINVAL);
1013
1014                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1015                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1016                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1017                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1018                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1019                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1020                         trapsignal(td, &ksi);
1021                 }
1022
1023                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1024                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1025                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1026                 } else {
1027                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1028                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1029                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1030                 }
1031                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1032                 tf->tf_eflags = eflags;
1033                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1034                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1035                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1036                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1037                 tf->tf_ds = _udatasel;
1038                 tf->tf_es = _udatasel;
1039                 tf->tf_fs = _udatasel;
1040         } else {
1041                 /*
1042                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1043                  */
1044                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1045                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1046                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1047                         return (EINVAL);
1048                 }
1049
1050                 /*
1051                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1052                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1053                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1054                  */
1055                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1056                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1057                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1058                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1059                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1060                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1061                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1062                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1063                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1064                         trapsignal(td, &ksi);
1065                         return (EINVAL);
1066                 }
1067
1068                 if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
1069                         xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
1070                         if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
1071                             sizeof(union savefpu)) {
1072                                 uprintf(
1073                             "pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
1074                                     p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
1075                                 return (EINVAL);
1076                         }
1077                         xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
1078                         error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
1079                             xfpustate, xfpustate_len);
1080                         if (error != 0) {
1081                                 uprintf(
1082         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
1083                                     p->p_pid, td->td_name);
1084                                 return (error);
1085                         }
1086                 } else {
1087                         xfpustate = NULL;
1088                         xfpustate_len = 0;
1089                 }
1090                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate,
1091                     xfpustate_len);
1092                 if (ret != 0)
1093                         return (ret);
1094                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1095         }
1096
1097 #if defined(COMPAT_43)
1098         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1099                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1100         else
1101                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1102 #endif
1103
1104         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1105         return (EJUSTRETURN);
1106 }
1107
1108 #ifdef COMPAT_43
1109 static void
1110 setup_priv_lcall_gate(struct proc *p)
1111 {
1112         struct i386_ldt_args uap;
1113         union descriptor desc;
1114         u_int lcall_addr;
1115
1116         bzero(&uap, sizeof(uap));
1117         uap.start = 0;
1118         uap.num = 1;
1119         lcall_addr = p->p_sysent->sv_psstrings - sz_lcall_tramp;
1120         bzero(&desc, sizeof(desc));
1121         desc.sd.sd_type = SDT_MEMERA;
1122         desc.sd.sd_dpl = SEL_UPL;
1123         desc.sd.sd_p = 1;
1124         desc.sd.sd_def32 = 1;
1125         desc.sd.sd_gran = 1;
1126         desc.sd.sd_lolimit = 0xffff;
1127         desc.sd.sd_hilimit = 0xf;
1128         desc.sd.sd_lobase = lcall_addr;
1129         desc.sd.sd_hibase = lcall_addr >> 24;
1130         i386_set_ldt(curthread, &uap, &desc);
1131 }
1132 #endif
1133
1134 /*
1135  * Reset registers to default values on exec.
1136  */
1137 void
1138 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1139 {
1140         struct trapframe *regs;
1141         struct pcb *pcb;
1142         register_t saved_eflags;
1143
1144         regs = td->td_frame;
1145         pcb = td->td_pcb;
1146
1147         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1148         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1149         load_gs(_udatasel);
1150
1151         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1152         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
1153                 user_ldt_free(td);
1154         else
1155                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1156
1157 #ifdef COMPAT_43
1158         if (td->td_proc->p_sysent->sv_psstrings !=
1159             elf32_freebsd_sysvec.sv_psstrings)
1160                 setup_priv_lcall_gate(td->td_proc);
1161 #endif
1162
1163         /*
1164          * Reset the fs and gs bases.  The values from the old address
1165          * space do not make sense for the new program.  In particular,
1166          * gsbase might be the TLS base for the old program but the new
1167          * program has no TLS now.
1168          */
1169         set_fsbase(td, 0);
1170         set_gsbase(td, 0);
1171
1172         /* Make sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend on it. */
1173         saved_eflags = regs->tf_eflags & PSL_T;
1174         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1175         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1176         regs->tf_esp = stack;
1177         regs->tf_eflags = PSL_USER | saved_eflags;
1178         regs->tf_ss = _udatasel;
1179         regs->tf_ds = _udatasel;
1180         regs->tf_es = _udatasel;
1181         regs->tf_fs = _udatasel;
1182         regs->tf_cs = _ucodesel;
1183
1184         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1185         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1186
1187         /*
1188          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1189          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1190          */
1191         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1192                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1193                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1194                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1195                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1196                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1197                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1198                 if (pcb == curpcb) {
1199                         /*
1200                          * Clear the debug registers on the running
1201                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1202                          * the next process we switch to.
1203                          */
1204                         reset_dbregs();
1205                 }
1206                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1207         }
1208
1209         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1210
1211         /*
1212          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1213          * clean FP state if it uses the FPU again.
1214          */
1215         fpstate_drop(td);
1216 }
1217
1218 void
1219 cpu_setregs(void)
1220 {
1221         unsigned int cr0;
1222
1223         cr0 = rcr0();
1224
1225         /*
1226          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1227          *
1228          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1229          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1230          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1231          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1232          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1233          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1234          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1235          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1236          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1237          *
1238          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1239          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1240          */
1241         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1242         load_cr0(cr0);
1243         load_gs(_udatasel);
1244 }
1245
1246 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1247 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1248         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1249
1250 static char bootmethod[16] = "BIOS";
1251 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
1252     "System firmware boot method");
1253
1254 /*
1255  * Initialize 386 and configure to run kernel
1256  */
1257
1258 /*
1259  * Initialize segments & interrupt table
1260  */
1261
1262 int _default_ldt;
1263
1264 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1265
1266 union descriptor gdt0[NGDT];    /* initial global descriptor table */
1267 union descriptor *gdt = gdt0;   /* global descriptor table */
1268
1269 union descriptor *ldt;          /* local descriptor table */
1270
1271 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1272 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1273
1274 static struct i386tss *dblfault_tss;
1275 static char *dblfault_stack;
1276
1277 static struct i386tss common_tss0;
1278
1279 vm_offset_t proc0kstack;
1280
1281 /*
1282  * software prototypes -- in more palatable form.
1283  *
1284  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1285  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1286  */
1287 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1288 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1289 {       .ssd_base = 0x0,
1290         .ssd_limit = 0x0,
1291         .ssd_type = 0,
1292         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1293         .ssd_p = 0,
1294         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1295         .ssd_def32 = 0,
1296         .ssd_gran = 0           },
1297 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1298 {       .ssd_base = 0x0,
1299         .ssd_limit = 0xfffff,
1300         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1301         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1302         .ssd_p = 1,
1303         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1304         .ssd_def32 = 1,
1305         .ssd_gran = 1           },
1306 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1307 {       .ssd_base = 0x0,
1308         .ssd_limit = 0xfffff,
1309         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1310         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1311         .ssd_p = 1,
1312         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1313         .ssd_def32 = 1,
1314         .ssd_gran = 1           },
1315 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1316 {       .ssd_base = 0x0,
1317         .ssd_limit = 0xfffff,
1318         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1319         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1320         .ssd_p = 1,
1321         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1322         .ssd_def32 = 1,
1323         .ssd_gran = 1           },
1324 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1325 {       .ssd_base = 0x0,
1326         .ssd_limit = 0xfffff,
1327         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1328         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1329         .ssd_p = 1,
1330         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1331         .ssd_def32 = 1,
1332         .ssd_gran = 1           },
1333 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1334 {       .ssd_base = 0x0,
1335         .ssd_limit = 0xfffff,
1336         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1337         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1338         .ssd_p = 1,
1339         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1340         .ssd_def32 = 1,
1341         .ssd_gran = 1           },
1342 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1343 {       .ssd_base = 0x0,
1344         .ssd_limit = 0xfffff,
1345         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1346         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1347         .ssd_p = 1,
1348         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1349         .ssd_def32 = 1,
1350         .ssd_gran = 1           },
1351 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1352 {       .ssd_base = 0x0,
1353         .ssd_limit = 0xfffff,
1354         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1355         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1356         .ssd_p = 1,
1357         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1358         .ssd_def32 = 1,
1359         .ssd_gran = 1           },
1360 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1361 {       .ssd_base = 0x400,
1362         .ssd_limit = 0xfffff,
1363         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1364         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1365         .ssd_p = 1,
1366         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1367         .ssd_def32 = 1,
1368         .ssd_gran = 1           },
1369 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1370 {
1371         .ssd_base = 0x0,
1372         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1373         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1374         .ssd_dpl = 0,
1375         .ssd_p = 1,
1376         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1377         .ssd_def32 = 0,
1378         .ssd_gran = 0           },
1379 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1380 {       .ssd_base = 0,
1381         .ssd_limit = sizeof(union descriptor) * NLDT - 1,
1382         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1383         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1384         .ssd_p = 1,
1385         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1386         .ssd_def32 = 0,
1387         .ssd_gran = 0           },
1388 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1389 {       .ssd_base = 0,
1390         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1391         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1392         .ssd_dpl = 0,
1393         .ssd_p = 1,
1394         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1395         .ssd_def32 = 0,
1396         .ssd_gran = 0           },
1397 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1398 {       .ssd_base = 0,
1399         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1400         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1401         .ssd_dpl = 0,
1402         .ssd_p = 1,
1403         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1404         .ssd_def32 = 0,
1405         .ssd_gran = 0           },
1406 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1407 {       .ssd_base = 0,
1408         .ssd_limit = 0xfffff,
1409         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1410         .ssd_dpl = 0,
1411         .ssd_p = 1,
1412         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1413         .ssd_def32 = 0,
1414         .ssd_gran = 1           },
1415 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1416 {       .ssd_base = 0,
1417         .ssd_limit = 0xfffff,
1418         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1419         .ssd_dpl = 0,
1420         .ssd_p = 1,
1421         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1422         .ssd_def32 = 0,
1423         .ssd_gran = 1           },
1424 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1425 {       .ssd_base = 0,
1426         .ssd_limit = 0xfffff,
1427         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1428         .ssd_dpl = 0,
1429         .ssd_p = 1,
1430         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1431         .ssd_def32 = 1,
1432         .ssd_gran = 1           },
1433 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1434 {       .ssd_base = 0,
1435         .ssd_limit = 0xfffff,
1436         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1437         .ssd_dpl = 0,
1438         .ssd_p = 1,
1439         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1440         .ssd_def32 = 0,
1441         .ssd_gran = 1           },
1442 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1443 {       .ssd_base = 0,
1444         .ssd_limit = 0xfffff,
1445         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1446         .ssd_dpl = 0,
1447         .ssd_p = 1,
1448         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1449         .ssd_def32 = 0,
1450         .ssd_gran = 1           },
1451 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1452 {       .ssd_base = 0x0,
1453         .ssd_limit = 0x0,
1454         .ssd_type = 0,
1455         .ssd_dpl = 0,
1456         .ssd_p = 0,
1457         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1458         .ssd_def32 = 0,
1459         .ssd_gran = 0           },
1460 };
1461
1462 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1463         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1464 {       .ssd_base = 0x0,
1465         .ssd_limit = 0x0,
1466         .ssd_type = 0,
1467         .ssd_dpl = 0,
1468         .ssd_p = 0,
1469         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1470         .ssd_def32 = 0,
1471         .ssd_gran = 0           },
1472         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1473 {       .ssd_base = 0x0,
1474         .ssd_limit = 0x0,
1475         .ssd_type = 0,
1476         .ssd_dpl = 0,
1477         .ssd_p = 0,
1478         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1479         .ssd_def32 = 0,
1480         .ssd_gran = 0           },
1481         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1482 {       .ssd_base = 0x0,
1483         .ssd_limit = 0x0,
1484         .ssd_type = 0,
1485         .ssd_dpl = 0,
1486         .ssd_p = 0,
1487         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1488         .ssd_def32 = 0,
1489         .ssd_gran = 0           },
1490         /* Code Descriptor for user */
1491 {       .ssd_base = 0x0,
1492         .ssd_limit = 0xfffff,
1493         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1494         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1495         .ssd_p = 1,
1496         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1497         .ssd_def32 = 1,
1498         .ssd_gran = 1           },
1499         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1500 {       .ssd_base = 0x0,
1501         .ssd_limit = 0x0,
1502         .ssd_type = 0,
1503         .ssd_dpl = 0,
1504         .ssd_p = 0,
1505         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1506         .ssd_def32 = 0,
1507         .ssd_gran = 0           },
1508         /* Data Descriptor for user */
1509 {       .ssd_base = 0x0,
1510         .ssd_limit = 0xfffff,
1511         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1512         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1513         .ssd_p = 1,
1514         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1515         .ssd_def32 = 1,
1516         .ssd_gran = 1           },
1517 };
1518
1519 uintptr_t setidt_disp;
1520
1521 void
1522 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1523 {
1524         uintptr_t off;
1525
1526         off = func != NULL ? (uintptr_t)func + setidt_disp : 0;
1527         setidt_nodisp(idx, off, typ, dpl, selec);
1528 }
1529
1530 void
1531 setidt_nodisp(int idx, uintptr_t off, int typ, int dpl, int selec)
1532 {
1533         struct gate_descriptor *ip;
1534
1535         ip = idt + idx;
1536         ip->gd_looffset = off;
1537         ip->gd_selector = selec;
1538         ip->gd_stkcpy = 0;
1539         ip->gd_xx = 0;
1540         ip->gd_type = typ;
1541         ip->gd_dpl = dpl;
1542         ip->gd_p = 1;
1543         ip->gd_hioffset = ((u_int)off) >> 16 ;
1544 }
1545
1546 extern inthand_t
1547         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1548         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1549         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1550         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1551         IDTVEC(xmm),
1552 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1553         IDTVEC(dtrace_ret),
1554 #endif
1555 #ifdef XENHVM
1556         IDTVEC(xen_intr_upcall),
1557 #endif
1558         IDTVEC(int0x80_syscall);
1559
1560 #ifdef DDB
1561 /*
1562  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1563  * the default 'rsvd' entry point.
1564  */
1565 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1566 {
1567         struct gate_descriptor *ip;
1568         int idx;
1569         uintptr_t func, func_trm;
1570         bool trm;
1571
1572         ip = idt;
1573         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1574                 if (ip->gd_type == SDT_SYSTASKGT) {
1575                         db_printf("%3d\t<TASK>\n", idx);
1576                 } else {
1577                         func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1578                         if (func >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS) {
1579                                 func_trm = func;
1580                                 func -= setidt_disp;
1581                                 trm = true;
1582                         } else
1583                                 trm = false;
1584                         if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1585                                 db_printf("%3d\t", idx);
1586                                 db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1587                                 if (trm)
1588                                         db_printf(" (trampoline %#x)",
1589                                             func_trm);
1590                                 db_printf("\n");
1591                         }
1592                 }
1593                 ip++;
1594         }
1595 }
1596
1597 /* Show privileged registers. */
1598 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1599 {
1600         uint64_t idtr, gdtr;
1601
1602         idtr = ridt();
1603         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1604             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1605         gdtr = rgdt();
1606         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1607             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1608         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1609         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1610         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1611         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1612         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1613         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1614         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
1615                 db_printf("xcr0\t0x%016llx\n", rxcr(0));
1616         if (amd_feature & (AMDID_NX | AMDID_LM))
1617                 db_printf("EFER\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_EFER));
1618         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
1619                 db_printf("FEATURES_CTL\t0x%016llx\n",
1620                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
1621         if ((cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_INTEL ||
1622             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD) && CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) >= 6)
1623                 db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
1624         if (cpu_feature & CPUID_PAT)
1625                 db_printf("PAT\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_PAT));
1626 }
1627
1628 DB_SHOW_COMMAND(dbregs, db_show_dbregs)
1629 {
1630
1631         db_printf("dr0\t0x%08x\n", rdr0());
1632         db_printf("dr1\t0x%08x\n", rdr1());
1633         db_printf("dr2\t0x%08x\n", rdr2());
1634         db_printf("dr3\t0x%08x\n", rdr3());
1635         db_printf("dr6\t0x%08x\n", rdr6());
1636         db_printf("dr7\t0x%08x\n", rdr7());
1637 }
1638
1639 DB_SHOW_COMMAND(frame, db_show_frame)
1640 {
1641         struct trapframe *frame;
1642
1643         frame = have_addr ? (struct trapframe *)addr : curthread->td_frame;
1644         printf("ss %#x esp %#x efl %#x cs %#x eip %#x\n",
1645             frame->tf_ss, frame->tf_esp, frame->tf_eflags, frame->tf_cs,
1646             frame->tf_eip);
1647         printf("err %#x trapno %d\n", frame->tf_err, frame->tf_trapno);
1648         printf("ds %#x es %#x fs %#x\n",
1649             frame->tf_ds, frame->tf_es, frame->tf_fs);
1650         printf("eax %#x ecx %#x edx %#x ebx %#x\n",
1651             frame->tf_eax, frame->tf_ecx, frame->tf_edx, frame->tf_ebx);
1652         printf("ebp %#x esi %#x edi %#x\n",
1653             frame->tf_ebp, frame->tf_esi, frame->tf_edi);
1654
1655 }
1656 #endif
1657
1658 void
1659 sdtossd(sd, ssd)
1660         struct segment_descriptor *sd;
1661         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1662 {
1663         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1664         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1665         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1666         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1667         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1668         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1669         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1670 }
1671
1672 static int
1673 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
1674     int *physmap_idxp)
1675 {
1676         int i, insert_idx, physmap_idx;
1677
1678         physmap_idx = *physmap_idxp;
1679
1680         if (length == 0)
1681                 return (1);
1682
1683 #ifndef PAE
1684         if (base > 0xffffffff) {
1685                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1686                     (u_int)(length / 1024));
1687                 return (1);
1688         }
1689 #endif
1690
1691         /*
1692          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
1693          * assuming the new entry will be added to the end.
1694          */
1695         insert_idx = physmap_idx + 2;
1696         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1697                 if (base < physmap[i + 1]) {
1698                         if (base + length <= physmap[i]) {
1699                                 insert_idx = i;
1700                                 break;
1701                         }
1702                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1703                                 printf(
1704                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
1705                         return (1);
1706                 }
1707         }
1708
1709         /* See if we can prepend to the next entry. */
1710         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
1711                 physmap[insert_idx] = base;
1712                 return (1);
1713         }
1714
1715         /* See if we can append to the previous entry. */
1716         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
1717                 physmap[insert_idx - 1] += length;
1718                 return (1);
1719         }
1720
1721         physmap_idx += 2;
1722         *physmap_idxp = physmap_idx;
1723         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1724                 printf(
1725                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1726                 return (0);
1727         }
1728
1729         /*
1730          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
1731          * entry if needed.
1732          */
1733         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
1734                 physmap[i] = physmap[i - 2];
1735                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
1736         }
1737
1738         /* Insert the new entry. */
1739         physmap[insert_idx] = base;
1740         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
1741         return (1);
1742 }
1743
1744 static int
1745 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
1746 {
1747         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1748                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
1749                     smap->type, smap->base, smap->length);
1750
1751         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1752                 return (1);
1753
1754         return (add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
1755             physmap_idxp));
1756 }
1757
1758 static void
1759 add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, vm_paddr_t *physmap,
1760     int *physmap_idxp)
1761 {
1762         struct bios_smap *smap, *smapend;
1763         u_int32_t smapsize;
1764         /*
1765          * Memory map from INT 15:E820.
1766          *
1767          * subr_module.c says:
1768          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1769          * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
1770          */
1771         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
1772         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1773
1774         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
1775                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, physmap_idxp))
1776                         break;
1777 }
1778
1779 static void
1780 basemem_setup(void)
1781 {
1782         pt_entry_t *pte;
1783         int i;
1784
1785         if (basemem > 640) {
1786                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1787                         basemem);
1788                 basemem = 640;
1789         }
1790
1791         /*
1792          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
1793          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
1794          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
1795          * page 0, at least as initialized here?
1796          */
1797         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1798         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1799                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1800 }
1801
1802 /*
1803  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1804  * available physical memory in the system, then test this memory and
1805  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1806  *
1807  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1808  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1809  *
1810  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1811  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1812  *
1813  * XXX first should be vm_paddr_t.
1814  */
1815 static void
1816 getmemsize(int first)
1817 {
1818         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1819         u_long memtest;
1820         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
1821         pt_entry_t *pte;
1822         quad_t dcons_addr, dcons_size, physmem_tunable;
1823         int hasbrokenint12, i, res;
1824         u_int extmem;
1825         struct vm86frame vmf;
1826         struct vm86context vmc;
1827         vm_paddr_t pa;
1828         struct bios_smap *smap, *smapbase;
1829         caddr_t kmdp;
1830
1831         has_smap = 0;
1832         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
1833         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1834         basemem = 0;
1835
1836         /*
1837          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
1838          * use that and do not make any VM86 calls.
1839          */
1840         physmap_idx = 0;
1841         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1842         if (kmdp == NULL)
1843                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
1844         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1845             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1846         if (smapbase != NULL) {
1847                 add_smap_entries(smapbase, physmap, &physmap_idx);
1848                 has_smap = 1;
1849                 goto have_smap;
1850         }
1851
1852         /*
1853          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
1854          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
1855          * need use the SMAP to determine the base memory size.
1856          */
1857         hasbrokenint12 = 0;
1858         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1859         if (hasbrokenint12 == 0) {
1860                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
1861                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
1862                 basemem = vmf.vmf_ax;
1863                 basemem_setup();
1864         }
1865
1866         /*
1867          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
1868          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
1869          * kernel will unmap this page later.
1870          */
1871         vmc.npages = 0;
1872         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, PMAP_MAP_LOW + ptoa(1));
1873         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1874         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
1875
1876         vmf.vmf_ebx = 0;
1877         do {
1878                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1879                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1880                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
1881                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1882                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1883                         break;
1884                 has_smap = 1;
1885                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
1886                         break;
1887         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1888
1889 have_smap:
1890         /*
1891          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
1892          * figure it out from the SMAP (or just guess).
1893          */
1894         if (basemem == 0) {
1895                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1896                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1897                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1898                                 break;
1899                         }
1900                 }
1901
1902                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
1903                 if (basemem == 0)
1904                         basemem = 640;
1905                 basemem_setup();
1906         }
1907
1908         if (physmap[1] != 0)
1909                 goto physmap_done;
1910
1911         /*
1912          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
1913          * memory size.  We will then build a simple memory map with
1914          * two segments, one for "base memory" and the second for
1915          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
1916          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
1917          * are in units of 1KB.
1918          *
1919          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
1920          */
1921         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1922         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1923                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1924         } else {
1925                 /*
1926                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
1927                  * to determine the extended memory size.  Currently
1928                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
1929                  */
1930 #if 0
1931                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1932                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1933                 extmem = vmf.vmf_ax;
1934 #else
1935                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1936 #endif
1937         }
1938
1939         /*
1940          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1941          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1942          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1943          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1944          * them beyond the limit.
1945          *
1946          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1947          *      chop it to 15MB.
1948          */
1949         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1950                 extmem = 15 * 1024;
1951
1952         physmap[0] = 0;
1953         physmap[1] = basemem * 1024;
1954         physmap_idx = 2;
1955         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1956         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1957
1958 physmap_done:
1959         /*
1960          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1961          */
1962
1963 #ifdef SMP
1964         /* make hole for AP bootstrap code */
1965         alloc_ap_trampoline(physmap, &physmap_idx);
1966 #endif
1967
1968         /*
1969          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1970          * highest page of the physical address space.  It should be
1971          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1972          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1973          *
1974          * This is especially confusing when it is much larger than the
1975          * memory size and is displayed as "realmem".
1976          */
1977         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1978
1979 #ifdef MAXMEM
1980         Maxmem = MAXMEM / 4;
1981 #endif
1982
1983         if (TUNABLE_QUAD_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1984                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1985
1986         /*
1987          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
1988          * the amount of memory in the system.
1989          */
1990         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1991                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1992
1993         /*
1994          * By default enable the memory test on real hardware, and disable
1995          * it if we appear to be running in a VM.  This avoids touching all
1996          * pages unnecessarily, which doesn't matter on real hardware but is
1997          * bad for shared VM hosts.  Use a general name so that
1998          * one could eventually do more with the code than just disable it.
1999          */
2000         memtest = (vm_guest > VM_GUEST_NO) ? 0 : 1;
2001         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2002
2003         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2004             (boothowto & RB_VERBOSE))
2005                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2006
2007         /*
2008          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2009          * extend the last memory segment to the new limit.
2010          */
2011         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2012                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2013
2014         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2015         pmap_bootstrap(first);
2016
2017         /*
2018          * Size up each available chunk of physical memory.
2019          */
2020         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2021         pa_indx = 0;
2022         da_indx = 1;
2023         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2024         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2025         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2026         pte = CMAP3;
2027
2028         /*
2029          * Get dcons buffer address
2030          */
2031         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2032             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2033                 dcons_addr = 0;
2034
2035         /*
2036          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2037          * round up the start address and round down the end address.
2038          */
2039         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2040                 vm_paddr_t end;
2041
2042                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2043                 if (physmap[i + 1] < end)
2044                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2045                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2046                         int tmp, page_bad, full;
2047                         int *ptr = (int *)CADDR3;
2048
2049                         full = FALSE;
2050                         /*
2051                          * block out kernel memory as not available.
2052                          */
2053                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2054                                 goto do_dump_avail;
2055
2056                         /*
2057                          * block out dcons buffer
2058                          */
2059                         if (dcons_addr > 0
2060                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2061                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2062                                 goto do_dump_avail;
2063
2064                         page_bad = FALSE;
2065                         if (memtest == 0)
2066                                 goto skip_memtest;
2067
2068                         /*
2069                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2070                          */
2071                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2072                         invltlb();
2073
2074                         tmp = *(int *)ptr;
2075                         /*
2076                          * Test for alternating 1's and 0's
2077                          */
2078                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2079                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2080                                 page_bad = TRUE;
2081                         /*
2082                          * Test for alternating 0's and 1's
2083                          */
2084                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2085                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2086                                 page_bad = TRUE;
2087                         /*
2088                          * Test for all 1's
2089                          */
2090                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2091                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2092                                 page_bad = TRUE;
2093                         /*
2094                          * Test for all 0's
2095                          */
2096                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2097                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2098                                 page_bad = TRUE;
2099                         /*
2100                          * Restore original value.
2101                          */
2102                         *(int *)ptr = tmp;
2103
2104 skip_memtest:
2105                         /*
2106                          * Adjust array of valid/good pages.
2107                          */
2108                         if (page_bad == TRUE)
2109                                 continue;
2110                         /*
2111                          * If this good page is a continuation of the
2112                          * previous set of good pages, then just increase
2113                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2114                          * Note that "end" points one higher than end,
2115                          * making the range >= start and < end.
2116                          * If we're also doing a speculative memory
2117                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2118                          * so that we keep going. The first bad page
2119                          * will terminate the loop.
2120                          */
2121                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2122                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2123                         } else {
2124                                 pa_indx++;
2125                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2126                                         printf(
2127                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2128                                         pa_indx--;
2129                                         full = TRUE;
2130                                         goto do_dump_avail;
2131                                 }
2132                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2133                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2134                         }
2135                         physmem++;
2136 do_dump_avail:
2137                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2138                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2139                         } else {
2140                                 da_indx++;
2141                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2142                                         da_indx--;
2143                                         goto do_next;
2144                                 }
2145                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2146                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2147                         }
2148 do_next:
2149                         if (full)
2150                                 break;
2151                 }
2152         }
2153         *pte = 0;
2154         invltlb();
2155
2156         /*
2157          * XXX
2158          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2159          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2160          * calculation, etc.).
2161          */
2162         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2163             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2164                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2165                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2166                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2167         }
2168
2169         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2170
2171         /* Trim off space for the message buffer. */
2172         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2173
2174         /* Map the message buffer. */
2175         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2176                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2177                     off);
2178 }
2179
2180 static void
2181 i386_kdb_init(void)
2182 {
2183 #ifdef DDB
2184         db_fetch_ksymtab(bootinfo.bi_symtab, bootinfo.bi_esymtab);
2185 #endif
2186         kdb_init();
2187 #ifdef KDB
2188         if (boothowto & RB_KDB)
2189                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2190 #endif
2191 }
2192
2193 static void
2194 fixup_idt(void)
2195 {
2196         struct gate_descriptor *ip;
2197         uintptr_t off;
2198         int x;
2199
2200         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2201                 ip = &idt[x];
2202                 if (ip->gd_type != SDT_SYS386IGT &&
2203                     ip->gd_type != SDT_SYS386TGT)
2204                         continue;
2205                 off = ip->gd_looffset + (((u_int)ip->gd_hioffset) << 16);
2206                 KASSERT(off >= (uintptr_t)start_exceptions &&
2207                     off < (uintptr_t)end_exceptions,
2208                     ("IDT[%d] type %d off %#x", x, ip->gd_type, off));
2209                 off += setidt_disp;
2210                 MPASS(off >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS &&
2211                     off < PMAP_TRM_MAX_ADDRESS);
2212                 ip->gd_looffset = off;
2213                 ip->gd_hioffset = off >> 16;
2214         }
2215 }
2216
2217 static void
2218 i386_setidt1(void)
2219 {
2220         int x;
2221
2222         /* exceptions */
2223         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2224                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2225                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2226         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2227             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2228         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2229             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2230         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2231             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2232         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2233             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2234         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2235             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2236         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2237             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2238         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2239             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2240         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2241             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2242         setidt(IDT_DF, 0, SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL,
2243             SEL_KPL));
2244         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm), SDT_SYS386IGT,
2245             SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2246         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2247             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2248         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2249             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2250         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2251             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2252         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2253             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2254         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2255             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2256         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2257             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2258         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2259             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2260         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2261             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2262         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2263             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2264         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2265             SDT_SYS386IGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2266 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2267         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret),
2268             SDT_SYS386IGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2269 #endif
2270 #ifdef XENHVM
2271         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall),
2272             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2273 #endif
2274 }
2275
2276 static void
2277 i386_setidt2(void)
2278 {
2279
2280         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2281             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2282         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2283             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2284 }
2285
2286 #if defined(DEV_ISA) && !defined(DEV_ATPIC)
2287 static void
2288 i386_setidt3(void)
2289 {
2290
2291         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint),
2292             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2293         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint),
2294             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2295 }
2296 #endif
2297
2298 register_t
2299 init386(int first)
2300 {
2301         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
2302         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2303         struct pcpu *pc;
2304         struct xstate_hdr *xhdr;
2305         caddr_t kmdp;
2306         vm_offset_t addend;
2307         int late_console;
2308
2309         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2310         thread0.td_kstack_pages = TD0_KSTACK_PAGES;
2311
2312         /*
2313          * This may be done better later if it gets more high level
2314          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2315          */
2316         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2317
2318         if (bootinfo.bi_modulep) {
2319                 metadata_missing = 0;
2320                 addend = (vm_paddr_t)bootinfo.bi_modulep < KERNBASE ?
2321                     PMAP_MAP_LOW : 0;
2322                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + addend;
2323                 preload_bootstrap_relocate(addend);
2324         } else {
2325                 metadata_missing = 1;
2326         }
2327
2328         if (bootinfo.bi_envp != 0) {
2329                 addend = (vm_paddr_t)bootinfo.bi_envp < KERNBASE ?
2330                     PMAP_MAP_LOW : 0;
2331                 init_static_kenv((char *)bootinfo.bi_envp + addend, 0);
2332         } else {
2333                 init_static_kenv(NULL, 0);
2334         }
2335
2336         identify_hypervisor();
2337
2338         /* Init basic tunables, hz etc */
2339         init_param1();
2340
2341         /*
2342          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2343          * of address space and permissions are enforced at page level.
2344          */
2345         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2346         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2347         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2348         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2349         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2350         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2351
2352         pc = &__pcpu[0];
2353         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2354         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int)pc;
2355         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int)&common_tss0;
2356
2357         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2358                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt0[x].sd);
2359
2360         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt0[0]) - 1;
2361         r_gdt.rd_base =  (int)gdt0;
2362         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2363         lgdt(&r_gdt);
2364
2365         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2366         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2367                 pmap_kenter(pa, pa);
2368         dpcpu_init((void *)first, 0);
2369         first += DPCPU_SIZE;
2370         PCPU_SET(prvspace, pc);
2371         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2372         /* Non-late cninit() and printf() can be moved up to here. */
2373
2374         /*
2375          * Initialize mutexes.
2376          *
2377          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2378          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2379          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2380          *           under witness.
2381          */
2382         mutex_init();
2383         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2384
2385         i386_setidt1();
2386
2387         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2388         r_idt.rd_base = (int) idt;
2389         lidt(&r_idt);
2390
2391         /*
2392          * Initialize the clock before the console so that console
2393          * initialization can use DELAY().
2394          */
2395         clock_init();
2396
2397         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2398         i386_setidt2();
2399         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2400         initializecpucache();
2401
2402         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2403         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2404
2405         /* Initialize the tss (except for the final esp0) early for vm86. */
2406         common_tss0.tss_esp0 = thread0.td_kstack + thread0.td_kstack_pages *
2407             PAGE_SIZE - VM86_STACK_SPACE;
2408         common_tss0.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2409         common_tss0.tss_ioopt = sizeof(struct i386tss) << 16;
2410         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2411         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2412         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2413         ltr(gsel_tss);
2414
2415         /* Initialize the PIC early for vm86 calls. */
2416 #ifdef DEV_ISA
2417 #ifdef DEV_ATPIC
2418         elcr_probe();
2419         atpic_startup();
2420 #else
2421         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2422         atpic_reset();
2423
2424         /*
2425          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2426          * interrupt handler.
2427          */
2428         i386_setidt3();
2429 #endif
2430 #endif
2431
2432         /*
2433          * The console and kdb should be initialized even earlier than here,
2434          * but some console drivers don't work until after getmemsize().
2435          * Default to late console initialization to support these drivers.
2436          * This loses mainly printf()s in getmemsize() and early debugging.
2437          */
2438         late_console = 1;
2439         TUNABLE_INT_FETCH("debug.late_console", &late_console);
2440         if (!late_console) {
2441                 cninit();
2442                 i386_kdb_init();
2443         }
2444
2445         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2446         link_elf_ireloc(kmdp);
2447
2448         vm86_initialize();
2449         getmemsize(first);
2450         init_param2(physmem);
2451
2452         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2453
2454         if (late_console)
2455                 cninit();
2456
2457         if (metadata_missing)
2458                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2459
2460         if (late_console)
2461                 i386_kdb_init();
2462
2463         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
2464         npxinit(true);
2465         /*
2466          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
2467          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
2468          * area.
2469          */
2470         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
2471         thread0.td_pcb->pcb_save = get_pcb_user_save_td(&thread0);
2472         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
2473         if (use_xsave) {
2474                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
2475                     1);
2476                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
2477         }
2478         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2479         /* Move esp0 in the tss to its final place. */
2480         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2481         common_tss0.tss_esp0 = (vm_offset_t)thread0.td_pcb - VM86_STACK_SPACE;
2482         PCPU_SET(kesp0, common_tss0.tss_esp0);
2483         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;     /* clear busy bit */
2484         ltr(gsel_tss);
2485
2486         /* transfer to user mode */
2487
2488         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2489         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2490
2491         /* setup proc 0's pcb */
2492         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2493 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
2494         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2495 #else
2496         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2497 #endif
2498         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2499         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2500
2501         cpu_probe_amdc1e();
2502
2503 #ifdef FDT
2504         x86_init_fdt();
2505 #endif
2506
2507         /* Location of kernel stack for locore */
2508         return ((register_t)thread0.td_pcb);
2509 }
2510
2511 static void
2512 machdep_init_trampoline(void)
2513 {
2514         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
2515         struct i386tss *tss;
2516         char *copyout_buf, *trampoline, *tramp_stack_base;
2517         int x;
2518
2519         gdt = pmap_trm_alloc(sizeof(union descriptor) * NGDT * mp_ncpus,
2520             M_NOWAIT | M_ZERO);
2521         bcopy(gdt0, gdt, sizeof(union descriptor) * NGDT);
2522         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2523         r_gdt.rd_base = (int)gdt;
2524         lgdt(&r_gdt);
2525
2526         tss = pmap_trm_alloc(sizeof(struct i386tss) * mp_ncpus,
2527             M_NOWAIT | M_ZERO);
2528         bcopy(&common_tss0, tss, sizeof(struct i386tss));
2529         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_lobase = (int)tss;
2530         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)tss >> 24;
2531         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;
2532
2533         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2534         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2535         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2536         PCPU_SET(common_tssp, tss);
2537         ltr(GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL));
2538
2539         trampoline = pmap_trm_alloc(end_exceptions - start_exceptions,
2540             M_NOWAIT);
2541         bcopy(start_exceptions, trampoline, end_exceptions - start_exceptions);
2542         tramp_stack_base = pmap_trm_alloc(TRAMP_STACK_SZ, M_NOWAIT);
2543         PCPU_SET(trampstk, (uintptr_t)tramp_stack_base + TRAMP_STACK_SZ -
2544             VM86_STACK_SPACE);
2545         tss[0].tss_esp0 = PCPU_GET(trampstk);
2546
2547         idt = pmap_trm_alloc(sizeof(idt0), M_NOWAIT | M_ZERO);
2548         bcopy(idt0, idt, sizeof(idt0));
2549
2550         /* Re-initialize new IDT since the handlers were relocated */
2551         setidt_disp = trampoline - start_exceptions;
2552         fixup_idt();
2553
2554         r_idt.rd_limit = sizeof(struct gate_descriptor) * NIDT - 1;
2555         r_idt.rd_base = (int)idt;
2556         lidt(&r_idt);
2557
2558         /* dblfault TSS */
2559         dblfault_tss = pmap_trm_alloc(sizeof(struct i386tss), M_NOWAIT | M_ZERO);
2560         dblfault_stack = pmap_trm_alloc(PAGE_SIZE, M_NOWAIT);
2561         dblfault_tss->tss_esp = dblfault_tss->tss_esp0 =
2562             dblfault_tss->tss_esp1 = dblfault_tss->tss_esp2 =
2563             (int)dblfault_stack + PAGE_SIZE;
2564         dblfault_tss->tss_ss = dblfault_tss->tss_ss0 = dblfault_tss->tss_ss1 =
2565             dblfault_tss->tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2566 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
2567         dblfault_tss->tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2568 #else
2569         dblfault_tss->tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2570 #endif
2571         dblfault_tss->tss_eip = (int)dblfault_handler;
2572         dblfault_tss->tss_eflags = PSL_KERNEL;
2573         dblfault_tss->tss_ds = dblfault_tss->tss_es =
2574             dblfault_tss->tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2575         dblfault_tss->tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2576         dblfault_tss->tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2577         dblfault_tss->tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2578         gdt[GPANIC_SEL].sd.sd_lobase = (int)dblfault_tss;
2579         gdt[GPANIC_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)dblfault_tss >> 24;
2580
2581         /* make ldt memory segments */
2582         ldt = pmap_trm_alloc(sizeof(union descriptor) * NLDT,
2583             M_NOWAIT | M_ZERO);
2584         gdt[GLDT_SEL].sd.sd_lobase = (int)ldt;
2585         gdt[GLDT_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)ldt >> 24;
2586         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2587         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2588         for (x = 0; x < nitems(ldt_segs); x++)
2589                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2590
2591         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2592         lldt(_default_ldt);
2593         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2594
2595         copyout_buf = pmap_trm_alloc(TRAMP_COPYOUT_SZ, M_NOWAIT);
2596         PCPU_SET(copyout_buf, copyout_buf);
2597         copyout_init_tramp();
2598 }
2599 SYSINIT(vm_mem, SI_SUB_VM, SI_ORDER_SECOND, machdep_init_trampoline, NULL);
2600
2601 #ifdef COMPAT_43
2602 static void
2603 i386_setup_lcall_gate(void)
2604 {
2605         struct sysentvec *sv;
2606         struct user_segment_descriptor desc;
2607         u_int lcall_addr;
2608
2609         sv = &elf32_freebsd_sysvec;
2610         lcall_addr = (uintptr_t)sv->sv_psstrings - sz_lcall_tramp;
2611
2612         bzero(&desc, sizeof(desc));
2613         desc.sd_type = SDT_MEMERA;
2614         desc.sd_dpl = SEL_UPL;
2615         desc.sd_p = 1;
2616         desc.sd_def32 = 1;
2617         desc.sd_gran = 1;
2618         desc.sd_lolimit = 0xffff;
2619         desc.sd_hilimit = 0xf;
2620         desc.sd_lobase = lcall_addr;
2621         desc.sd_hibase = lcall_addr >> 24;
2622         bcopy(&desc, &ldt[LSYS5CALLS_SEL], sizeof(desc));
2623 }
2624 SYSINIT(elf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY, i386_setup_lcall_gate, NULL);
2625 #endif
2626
2627 void
2628 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2629 {
2630
2631         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
2632 }
2633
2634 static int
2635 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2636 {
2637         struct bios_smap *smapbase;
2638         struct bios_smap_xattr smap;
2639         caddr_t kmdp;
2640         uint32_t *smapattr;
2641         int count, error, i;
2642
2643         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
2644         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2645         if (kmdp == NULL)
2646                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2647         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2648             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2649         if (smapbase == NULL)
2650                 return (0);
2651         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
2652             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
2653         count = *((u_int32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
2654         error = 0;
2655         for (i = 0; i < count; i++) {
2656                 smap.base = smapbase[i].base;
2657                 smap.length = smapbase[i].length;
2658                 smap.type = smapbase[i].type;
2659                 if (smapattr != NULL)
2660                         smap.xattr = smapattr[i];
2661                 else
2662                         smap.xattr = 0;
2663                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
2664         }
2665         return (error);
2666 }
2667 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
2668     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr", "Raw BIOS SMAP data");
2669
2670 void
2671 spinlock_enter(void)
2672 {
2673         struct thread *td;
2674         register_t flags;
2675
2676         td = curthread;
2677         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
2678                 flags = intr_disable();
2679                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
2680                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
2681         } else
2682                 td->td_md.md_spinlock_count++;
2683         critical_enter();
2684 }
2685
2686 void
2687 spinlock_exit(void)
2688 {
2689         struct thread *td;
2690         register_t flags;
2691
2692         td = curthread;
2693         critical_exit();
2694         flags = td->td_md.md_saved_flags;
2695         td->td_md.md_spinlock_count--;
2696         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2697                 intr_restore(flags);
2698 }
2699
2700 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2701 static void f00f_hack(void *unused);
2702 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2703
2704 static void
2705 f00f_hack(void *unused)
2706 {
2707         struct region_descriptor r_idt;
2708         struct gate_descriptor *new_idt;
2709         vm_offset_t tmp;
2710
2711         if (!has_f00f_bug)
2712                 return;
2713
2714         GIANT_REQUIRED;
2715
2716         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2717
2718         tmp = (vm_offset_t)pmap_trm_alloc(PAGE_SIZE * 3, M_NOWAIT | M_ZERO);
2719         if (tmp == 0)
2720                 panic("kmem_malloc returned 0");
2721         tmp = round_page(tmp);
2722
2723         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
2724         new_idt = (struct gate_descriptor *)
2725             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
2726         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2727         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
2728         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2729         lidt(&r_idt);
2730         /* SMP machines do not need the F00F hack. */
2731         idt = new_idt;
2732         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
2733 }
2734 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2735
2736 /*
2737  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
2738  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
2739  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
2740  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
2741  * enough for a backtrace.
2742  */
2743 void
2744 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
2745 {
2746
2747         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
2748         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
2749         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
2750         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
2751         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
2752         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
2753         pcb->pcb_gs = rgs();
2754 }
2755
2756 int
2757 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
2758 {
2759
2760         td->td_frame->tf_eip = addr;
2761         return (0);
2762 }
2763
2764 int
2765 ptrace_single_step(struct thread *td)
2766 {
2767         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
2768         return (0);
2769 }
2770
2771 int
2772 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
2773 {
2774         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
2775         return (0);
2776 }
2777
2778 int
2779 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2780 {
2781         struct pcb *pcb;
2782         struct trapframe *tp;
2783
2784         tp = td->td_frame;
2785         pcb = td->td_pcb;
2786         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2787         return (fill_frame_regs(tp, regs));
2788 }
2789
2790 int
2791 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
2792 {
2793         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2794         regs->r_es = tp->tf_es;
2795         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2796         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2797         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2798         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2799         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2800         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2801         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2802         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2803         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2804         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2805         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2806         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2807         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2808         return (0);
2809 }
2810
2811 int
2812 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2813 {
2814         struct pcb *pcb;
2815         struct trapframe *tp;
2816
2817         tp = td->td_frame;
2818         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2819             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2820                 return (EINVAL);
2821         pcb = td->td_pcb;
2822         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2823         tp->tf_es = regs->r_es;
2824         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2825         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2826         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2827         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2828         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2829         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2830         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2831         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2832         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2833         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2834         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2835         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2836         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2837         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2838         return (0);
2839 }
2840
2841 int
2842 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2843 {
2844
2845         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
2846             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
2847             ("not suspended thread %p", td));
2848         npxgetregs(td);
2849         if (cpu_fxsr)
2850                 npx_fill_fpregs_xmm(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm,
2851                     (struct save87 *)fpregs);
2852         else
2853                 bcopy(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_87, fpregs,
2854                     sizeof(*fpregs));
2855         return (0);
2856 }
2857
2858 int
2859 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2860 {
2861
2862         if (cpu_fxsr)
2863                 npx_set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2864                     &get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm);
2865         else
2866                 bcopy(fpregs, &get_pcb_user_save_td(td)->sv_87,
2867                     sizeof(*fpregs));
2868         npxuserinited(td);
2869         return (0);
2870 }
2871
2872 /*
2873  * Get machine context.
2874  */
2875 int
2876 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2877 {
2878         struct trapframe *tp;
2879         struct segment_descriptor *sdp;
2880
2881         tp = td->td_frame;
2882
2883         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2884         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
2885         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2886         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
2887         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2888         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2889         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2890         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
2891         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
2892         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
2893         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
2894         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
2895         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2896                 mcp->mc_eax = 0;
2897                 mcp->mc_edx = 0;
2898                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
2899         } else {
2900                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
2901                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
2902         }
2903         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
2904         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
2905         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
2906         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2907         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
2908         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2909         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2910         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
2911         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
2912         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
2913         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
2914         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
2915         mcp->mc_flags = 0;
2916         mcp->mc_xfpustate = 0;
2917         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
2918         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
2919         return (0);
2920 }
2921
2922 /*
2923  * Set machine context.
2924  *
2925  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2926  * touch the cs selector.
2927  */
2928 int
2929 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2930 {
2931         struct trapframe *tp;
2932         char *xfpustate;
2933         int eflags, ret;
2934
2935         tp = td->td_frame;
2936         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
2937             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
2938                 return (EINVAL);
2939         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
2940             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
2941         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
2942                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
2943                     sizeof(union savefpu))
2944                         return (EINVAL);
2945                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
2946                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
2947                     mcp->mc_xfpustate_len);
2948                 if (ret != 0)
2949                         return (ret);
2950         } else
2951                 xfpustate = NULL;
2952         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
2953         if (ret != 0)
2954                 return (ret);
2955         tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2956         tp->tf_es = mcp->mc_es;
2957         tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2958         tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
2959         tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
2960         tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
2961         tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
2962         tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
2963         tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
2964         tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
2965         tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
2966         tp->tf_eflags = eflags;
2967         tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
2968         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2969         td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
2970         return (0);
2971 }
2972
2973 static void
2974 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
2975     size_t xfpusave_len)
2976 {
2977         size_t max_len, len;
2978
2979         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
2980         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
2981             sizeof(mcp->mc_fpstate));
2982         mcp->mc_fpformat = npxformat();
2983         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
2984                 return;
2985         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
2986         len = xfpusave_len;
2987         if (len > max_len) {
2988                 len = max_len;
2989                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
2990         }
2991         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
2992         mcp->mc_xfpustate_len = len;
2993         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
2994 }
2995
2996 static int
2997 set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
2998     size_t xfpustate_len)
2999 {
3000         int error;
3001
3002         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
3003                 return (0);
3004         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
3005             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
3006                 return (EINVAL);
3007         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
3008                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
3009                 fpstate_drop(td);
3010                 error = 0;
3011         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
3012             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
3013                 error = npxsetregs(td, (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate,
3014                     xfpustate, xfpustate_len);
3015         } else
3016                 return (EINVAL);
3017         return (error);
3018 }
3019
3020 static void
3021 fpstate_drop(struct thread *td)
3022 {
3023
3024         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
3025         critical_enter();
3026         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
3027                 npxdrop();
3028         /*
3029          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
3030          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
3031          *
3032          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
3033          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
3034          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
3035          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
3036          * have too many layers.
3037          */
3038         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
3039             PCB_NPXUSERINITDONE);
3040         critical_exit();
3041 }
3042
3043 int
3044 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3045 {
3046         struct pcb *pcb;
3047
3048         if (td == NULL) {
3049                 dbregs->dr[0] = rdr0();
3050                 dbregs->dr[1] = rdr1();
3051                 dbregs->dr[2] = rdr2();
3052                 dbregs->dr[3] = rdr3();
3053                 dbregs->dr[6] = rdr6();
3054                 dbregs->dr[7] = rdr7();
3055         } else {
3056                 pcb = td->td_pcb;
3057                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
3058                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
3059                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
3060                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
3061                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
3062                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
3063         }
3064         dbregs->dr[4] = 0;
3065         dbregs->dr[5] = 0;
3066         return (0);
3067 }
3068
3069 int
3070 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3071 {
3072         struct pcb *pcb;
3073         int i;
3074
3075         if (td == NULL) {
3076                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
3077                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
3078                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
3079                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
3080                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
3081                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
3082         } else {
3083                 /*
3084                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
3085                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
3086                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
3087                  * TRCTRAP.
3088                  */
3089                 for (i = 0; i < 4; i++) {
3090                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3091                                 return (EINVAL);
3092                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3093                                 return (EINVAL);
3094                 }
3095
3096                 pcb = td->td_pcb;
3097
3098                 /*
3099                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
3100                  * process's address space.  If a process could do this, it
3101                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
3102                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
3103                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
3104                  * process's address space.
3105                  *
3106                  * XXX - what about when the watched area of the user's
3107                  * address space is written into from within the kernel
3108                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
3109                  * from within kernel mode?
3110                  */
3111
3112                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
3113                         /* dr0 is enabled */
3114                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3115                                 return (EINVAL);
3116                 }
3117
3118                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
3119                         /* dr1 is enabled */
3120                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3121                                 return (EINVAL);
3122                 }
3123
3124                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
3125                         /* dr2 is enabled */
3126                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3127                                 return (EINVAL);
3128                 }
3129
3130                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
3131                         /* dr3 is enabled */
3132                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3133                                 return (EINVAL);
3134                 }
3135
3136                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
3137                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
3138                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
3139                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
3140                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
3141                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
3142
3143                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
3144         }
3145
3146         return (0);
3147 }
3148
3149 /*
3150  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
3151  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
3152  */
3153 int
3154 user_dbreg_trap(void)
3155 {
3156         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
3157         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
3158         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
3159         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
3160         int i;
3161
3162         dr7 = rdr7();
3163         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
3164                 /*
3165                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
3166                  * thus the trap couldn't have been caused by the
3167                  * hardware debug registers
3168                  */
3169                 return 0;
3170         }
3171
3172         nbp = 0;
3173         dr6 = rdr6();
3174         bp = dr6 & 0x0000000f;
3175
3176         if (!bp) {
3177                 /*
3178                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
3179                  * trap was not caused by any of the debug registers
3180                  */
3181                 return 0;
3182         }
3183
3184         /*
3185          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
3186          * which ones and if any of them are user space addresses
3187          */
3188
3189         if (bp & 0x01) {
3190                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
3191         }
3192         if (bp & 0x02) {
3193                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
3194         }
3195         if (bp & 0x04) {
3196                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
3197         }
3198         if (bp & 0x08) {
3199                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
3200         }
3201
3202         for (i = 0; i < nbp; i++) {
3203                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3204                         /*
3205                          * addr[i] is in user space
3206                          */
3207                         return nbp;
3208                 }
3209         }
3210
3211         /*
3212          * None of the breakpoints are in user space.
3213          */
3214         return 0;
3215 }
3216
3217 #ifdef KDB
3218
3219 /*
3220  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
3221  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
3222  */
3223
3224 /* silence compiler warnings */
3225 u_char inb_(u_short);
3226 void outb_(u_short, u_char);
3227
3228 u_char
3229 inb_(u_short port)
3230 {
3231         return inb(port);
3232 }
3233
3234 void
3235 outb_(u_short port, u_char data)
3236 {
3237         outb(port, data);
3238 }
3239
3240 #endif /* KDB */