sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 #include "opt_apic.h"
  44 #include "opt_atalk.h"
  45 #include "opt_compat.h"
  46 #include "opt_cpu.h"
  47 #include "opt_ddb.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_ipx.h"
  50 #include "opt_isa.h"
  51 #include "opt_kstack_pages.h"
  52 #include "opt_maxmem.h"
  53 #include "opt_msgbuf.h"
  54 #include "opt_npx.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_xbox.h"
  57 #include "opt_kdtrace.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/systm.h>
  62 #include <sys/bio.h>
  63 #include <sys/buf.h>
  64 #include <sys/bus.h>
  65 #include <sys/callout.h>
  66 #include <sys/cons.h>
  67 #include <sys/cpu.h>
  68 #include <sys/eventhandler.h>
  69 #include <sys/exec.h>
  70 #include <sys/imgact.h>
  71 #include <sys/kdb.h>
  72 #include <sys/kernel.h>
  73 #include <sys/ktr.h>
  74 #include <sys/linker.h>
  75 #include <sys/lock.h>
  76 #include <sys/malloc.h>
  77 #include <sys/memrange.h>
  78 #include <sys/msgbuf.h>
  79 #include <sys/mutex.h>
  80 #include <sys/pcpu.h>
  81 #include <sys/ptrace.h>
  82 #include <sys/reboot.h>
  83 #include <sys/sched.h>
  84 #include <sys/signalvar.h>
  85 #include <sys/syscallsubr.h>
  86 #include <sys/sysctl.h>
  87 #include <sys/sysent.h>
  88 #include <sys/sysproto.h>
  89 #include <sys/ucontext.h>
  90 #include <sys/vmmeter.h>
  91
  92 #include <vm/vm.h>
  93 #include <vm/vm_extern.h>
  94 #include <vm/vm_kern.h>
  95 #include <vm/vm_page.h>
  96 #include <vm/vm_map.h>
  97 #include <vm/vm_object.h>
  98 #include <vm/vm_pager.h>
  99 #include <vm/vm_param.h>
 100
 101 #ifdef DDB
 102 #ifndef KDB
 103 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 104 #endif
 105 #include <ddb/ddb.h>
 106 #include <ddb/db_sym.h>
 107 #endif
 108
 109 #include <isa/rtc.h>
 110
 111 #include <net/netisr.h>
 112
 113 #include <machine/bootinfo.h>
 114 #include <machine/clock.h>
 115 #include <machine/cpu.h>
 116 #include <machine/cputypes.h>
 117 #include <machine/intr_machdep.h>
 118 #include <machine/mca.h>
 119 #include <machine/md_var.h>
 120 #include <machine/metadata.h>
 121 #include <machine/pc/bios.h>
 122 #include <machine/pcb.h>
 123 #include <machine/pcb_ext.h>
 124 #include <machine/proc.h>
 125 #include <machine/reg.h>
 126 #include <machine/sigframe.h>
 127 #include <machine/specialreg.h>
 128 #include <machine/vm86.h>
 129 #ifdef PERFMON
 130 #include <machine/perfmon.h>
 131 #endif
 132 #ifdef SMP
 133 #include <machine/smp.h>
 134 #endif
 135
 136 #ifdef DEV_ISA
 137 #include <x86/isa/icu.h>
 138 #endif
 139
 140 #ifdef XBOX
 141 #include <machine/xbox.h>
 142
 143 int arch_i386_is_xbox = 0;
 144 uint32_t arch_i386_xbox_memsize = 0;
 145 #endif
 146
 147 #ifdef XEN
 148 /* XEN includes */
 149 #include <machine/xen/xen-os.h>
 150 #include <xen/hypervisor.h>
 151 #include <machine/xen/xen-os.h>
 152 #include <machine/xen/xenvar.h>
 153 #include <machine/xen/xenfunc.h>
 154 #include <xen/xen_intr.h>
 155
 156 void Xhypervisor_callback(void);
 157 void failsafe_callback(void);
 158
 159 extern trap_info_t trap_table[];
 160 struct proc_ldt default_proc_ldt;
 161 extern int init_first;
 162 int running_xen = 1;
 163 extern unsigned long physfree;
 164 #endif /* XEN */
 165
 166 /* Sanity check for __curthread() */
 167 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 168
 169 extern void init386(int first);
 170 extern void dblfault_handler(void);
 171
 172 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 173 extern void finishidentcpu(void);
 174 extern void panicifcpuunsupported(void);
 175 extern void initializecpu(void);
 176
 177 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 178 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 179
 180 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
 181 #define CPU_ENABLE_SSE
 182 #endif
 183
 184 static void cpu_startup(void *);
 185 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 186 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp);
 187 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp);
 188 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 189 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 190 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 191 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 192 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 193
 194 #ifdef DDB
 195 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 196 #endif
 197
 198 /* Intel ICH registers */
 199 #define ICH_PMBASE      0x400
 200 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 201
 202 int     _udatasel, _ucodesel;
 203 u_int   basemem;
 204
 205 int cold = 1;
 206
 207 #ifdef COMPAT_43
 208 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 209 #endif
 210 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 211 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 212 #endif
 213
 214 long Maxmem = 0;
 215 long realmem = 0;
 216
 217 #ifdef PAE
 218 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 219 #endif
 220
 221 /*
 222  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 223  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 224  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 225  * PHYSSEG entries.
 226  */
 227 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 228
 229 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 230 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 231
 232 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 233 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 234 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 235
 236 struct kva_md_info kmi;
 237
 238 static struct trapframe proc0_tf;
 239 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 240
 241 struct mtx icu_lock;
 242
 243 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 244
 245 static void
 246 cpu_startup(dummy)
 247         void *dummy;
 248 {
 249         uintmax_t memsize;
 250         char *sysenv;
 251
 252         /*
 253          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 254          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 255          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 256          * start the APs.
 257          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 258          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 259          */
 260         sysenv = getenv("smbios.system.product");
 261         if (sysenv != NULL) {
 262                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 263                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 264                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 265                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 266                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 267                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 268                         if (bootverbose)
 269                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 270                                     "Intel ICH.\n");
 271                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 272                 }
 273                 freeenv(sysenv);
 274         }
 275
 276         /*
 277          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 278          */
 279         startrtclock();
 280         printcpuinfo();
 281         panicifcpuunsupported();
 282 #ifdef PERFMON
 283         perfmon_init();
 284 #endif
 285         realmem = Maxmem;
 286
 287         /*
 288          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 289          */
 290         memsize = 0;
 291         sysenv = getenv("smbios.memory.enabled");
 292         if (sysenv != NULL) {
 293                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 294                 freeenv(sysenv);
 295         }
 296         if (memsize < ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count))
 297                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 298         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 299
 300         /*
 301          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 302          */
 303         if (bootverbose) {
 304                 int indx;
 305
 306                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 307                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 308                         vm_paddr_t size;
 309
 310                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 311                         printf(
 312                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 313                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 314                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 315                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 316                 }
 317         }
 318
 319         vm_ksubmap_init(&kmi);
 320
 321         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 322             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
 323             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
 324
 325         /*
 326          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 327          */
 328         bufinit();
 329         vm_pager_bufferinit();
 330 #ifndef XEN
 331         cpu_setregs();
 332 #endif
 333 }
 334
 335 /*
 336  * Send an interrupt to process.
 337  *
 338  * Stack is set up to allow sigcode stored
 339  * at top to call routine, followed by kcall
 340  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 341  * resets the signal mask, the stack, and the
 342  * frame pointer, it returns to the user
 343  * specified pc, psl.
 344  */
 345 #ifdef COMPAT_43
 346 static void
 347 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 348 {
 349         struct osigframe sf, *fp;
 350         struct proc *p;
 351         struct thread *td;
 352         struct sigacts *psp;
 353         struct trapframe *regs;
 354         int sig;
 355         int oonstack;
 356
 357         td = curthread;
 358         p = td->td_proc;
 359         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 360         sig = ksi->ksi_signo;
 361         psp = p->p_sigacts;
 362         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 363         regs = td->td_frame;
 364         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 365
 366         /* Allocate space for the signal handler context. */
 367         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 368             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 369                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 370                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 371 #if defined(COMPAT_43)
 372                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 373 #endif
 374         } else
 375                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 376
 377         /* Translate the signal if appropriate. */
 378         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 379                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 380
 381         /* Build the argument list for the signal handler. */
 382         sf.sf_signum = sig;
 383         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 384         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 385                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 386                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 387                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 388                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 389                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 390         } else {
 391                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 392                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 393                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 394                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 395         }
 396         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 397         PROC_UNLOCK(p);
 398
 399         /* Save most if not all of trap frame. */
 400         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 401         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 402         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 403         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 404         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 405         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 406         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 407         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 408         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 409         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 410         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 411         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 412         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 413
 414         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 415         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 416         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 417         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 418         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 419         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 420         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 421         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 422         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 423
 424         /*
 425          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 426          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 427          * eflags.
 428          */
 429         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 430                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 431                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 432                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 433
 434                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 435                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 436                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 437                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 438
 439                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 440                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 441                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 442                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 443
 444                 /* See sendsig() for comments. */
 445                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 446         }
 447
 448         /*
 449          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 450          */
 451         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 452 #ifdef DEBUG
 453                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 454 #endif
 455                 PROC_LOCK(p);
 456                 sigexit(td, SIGILL);
 457         }
 458
 459         regs->tf_esp = (int)fp;
 460         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
 461         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 462         regs->tf_cs = _ucodesel;
 463         regs->tf_ds = _udatasel;
 464         regs->tf_es = _udatasel;
 465         regs->tf_fs = _udatasel;
 466         load_gs(_udatasel);
 467         regs->tf_ss = _udatasel;
 468         PROC_LOCK(p);
 469         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 470 }
 471 #endif /* COMPAT_43 */
 472
 473 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 474 static void
 475 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 476 {
 477         struct sigframe4 sf, *sfp;
 478         struct proc *p;
 479         struct thread *td;
 480         struct sigacts *psp;
 481         struct trapframe *regs;
 482         int sig;
 483         int oonstack;
 484
 485         td = curthread;
 486         p = td->td_proc;
 487         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 488         sig = ksi->ksi_signo;
 489         psp = p->p_sigacts;
 490         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 491         regs = td->td_frame;
 492         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 493
 494         /* Save user context. */
 495         bzero(&sf, sizeof(sf));
 496         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 497         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 498         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 499             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 500         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 501         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 502         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 503
 504         /* Allocate space for the signal handler context. */
 505         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 506             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 507                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 508                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 509 #if defined(COMPAT_43)
 510                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 511 #endif
 512         } else
 513                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 514
 515         /* Translate the signal if appropriate. */
 516         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 517                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 518
 519         /* Build the argument list for the signal handler. */
 520         sf.sf_signum = sig;
 521         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 522         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 523                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 524                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 525                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 526
 527                 /* Fill in POSIX parts */
 528                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 529                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 530                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 531         } else {
 532                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 533                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 534                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 535                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 536         }
 537         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 538         PROC_UNLOCK(p);
 539
 540         /*
 541          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 542          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 543          * eflags.
 544          */
 545         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 546                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 547                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 548
 549                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 550                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 551                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 552                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 553
 554                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 555                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 556                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 557                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 558
 559                 /*
 560                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 561                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 562                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 563                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 564                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 565                  */
 566                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 567         }
 568
 569         /*
 570          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 571          */
 572         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 573 #ifdef DEBUG
 574                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 575 #endif
 576                 PROC_LOCK(p);
 577                 sigexit(td, SIGILL);
 578         }
 579
 580         regs->tf_esp = (int)sfp;
 581         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szfreebsd4_sigcode;
 582         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 583         regs->tf_cs = _ucodesel;
 584         regs->tf_ds = _udatasel;
 585         regs->tf_es = _udatasel;
 586         regs->tf_fs = _udatasel;
 587         regs->tf_ss = _udatasel;
 588         PROC_LOCK(p);
 589         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 590 }
 591 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 592
 593 void
 594 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 595 {
 596         struct sigframe sf, *sfp;
 597         struct proc *p;
 598         struct thread *td;
 599         struct sigacts *psp;
 600         char *sp;
 601         struct trapframe *regs;
 602         struct segment_descriptor *sdp;
 603         int sig;
 604         int oonstack;
 605
 606         td = curthread;
 607         p = td->td_proc;
 608         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 609         sig = ksi->ksi_signo;
 610         psp = p->p_sigacts;
 611         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 612 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 613         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 614                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 615                 return;
 616         }
 617 #endif
 618 #ifdef COMPAT_43
 619         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 620                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 621                 return;
 622         }
 623 #endif
 624         regs = td->td_frame;
 625         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 626
 627         /* Save user context. */
 628         bzero(&sf, sizeof(sf));
 629         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 630         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 631         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 632             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 633         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 634         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 635         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 636         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 637
 638         /*
 639          * The get_fpcontext() call must be placed before assignments
 640          * to mc_fsbase and mc_gsbase due to the alignment-override
 641          * code in get_fpcontext() that possibly clobbers 12 bytes of
 642          * mcontext after mc_fpstate.
 643          */
 644         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
 645         fpstate_drop(td);
 646         /*
 647          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 648          */
 649         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 650         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 651             sdp->sd_lobase;
 652         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 653         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 654             sdp->sd_lobase;
 655
 656         /* Allocate space for the signal handler context. */
 657         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 658             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 659                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
 660                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
 661 #if defined(COMPAT_43)
 662                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 663 #endif
 664         } else
 665                 sp = (char *)regs->tf_esp - sizeof(struct sigframe);
 666         /* Align to 16 bytes. */
 667         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 668
 669         /* Translate the signal if appropriate. */
 670         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 671                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 672
 673         /* Build the argument list for the signal handler. */
 674         sf.sf_signum = sig;
 675         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 676         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 677                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 678                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 679                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 680
 681                 /* Fill in POSIX parts */
 682                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 683                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 684         } else {
 685                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 686                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 687                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 688                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 689         }
 690         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 691         PROC_UNLOCK(p);
 692
 693         /*
 694          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 695          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 696          * eflags.
 697          */
 698         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 699                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 700                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 701
 702                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 703                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 704                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 705                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 706
 707                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 708                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 709                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 710                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 711
 712                 /*
 713                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 714                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 715                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 716                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 717                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 718                  */
 719                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 720         }
 721
 722         /*
 723          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 724          */
 725         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 726 #ifdef DEBUG
 727                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 728 #endif
 729                 PROC_LOCK(p);
 730                 sigexit(td, SIGILL);
 731         }
 732
 733         regs->tf_esp = (int)sfp;
 734         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 735         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 736         regs->tf_cs = _ucodesel;
 737         regs->tf_ds = _udatasel;
 738         regs->tf_es = _udatasel;
 739         regs->tf_fs = _udatasel;
 740         regs->tf_ss = _udatasel;
 741         PROC_LOCK(p);
 742         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 743 }
 744
 745 /*
 746  * System call to cleanup state after a signal
 747  * has been taken.  Reset signal mask and
 748  * stack state from context left by sendsig (above).
 749  * Return to previous pc and psl as specified by
 750  * context left by sendsig. Check carefully to
 751  * make sure that the user has not modified the
 752  * state to gain improper privileges.
 753  *
 754  * MPSAFE
 755  */
 756 #ifdef COMPAT_43
 757 int
 758 osigreturn(td, uap)
 759         struct thread *td;
 760         struct osigreturn_args /* {
 761                 struct osigcontext *sigcntxp;
 762         } */ *uap;
 763 {
 764         struct osigcontext sc;
 765         struct trapframe *regs;
 766         struct osigcontext *scp;
 767         int eflags, error;
 768         ksiginfo_t ksi;
 769
 770         regs = td->td_frame;
 771         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 772         if (error != 0)
 773                 return (error);
 774         scp = &sc;
 775         eflags = scp->sc_ps;
 776         if (eflags & PSL_VM) {
 777                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 778                 struct vm86_kernel *vm86;
 779
 780                 /*
 781                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 782                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 783                  */
 784                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 785                         return (EINVAL);
 786                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 787                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 788                         return (EINVAL);
 789
 790                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 791                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 792                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 793                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 794                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 795                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 796                         trapsignal(td, &ksi);
 797                 }
 798
 799                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 800                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 801                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 802                 } else {
 803                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 804                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 805                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 806                 }
 807                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 808                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 809                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 810                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 811                 tf->tf_ds = _udatasel;
 812                 tf->tf_es = _udatasel;
 813                 tf->tf_fs = _udatasel;
 814         } else {
 815                 /*
 816                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 817                  */
 818                 /*
 819                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 820                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 821                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 822                  * the signal context during signal handling and there is no
 823                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 824                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 825                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 826                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 827                  */
 828                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 829                         return (EINVAL);
 830                 }
 831
 832                 /*
 833                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 834                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 835                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 836                  */
 837                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 838                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 839                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 840                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 841                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 842                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 843                         trapsignal(td, &ksi);
 844                         return (EINVAL);
 845                 }
 846                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 847                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 848                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 849         }
 850
 851         /* Restore remaining registers. */
 852         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 853         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 854         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 855         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 856         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 857         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 858         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 859         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 860         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 861         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 862         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 863         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 864         regs->tf_eflags = eflags;
 865
 866 #if defined(COMPAT_43)
 867         if (scp->sc_onstack & 1)
 868                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 869         else
 870                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 871 #endif
 872         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 873             SIGPROCMASK_OLD);
 874         return (EJUSTRETURN);
 875 }
 876 #endif /* COMPAT_43 */
 877
 878 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 879 /*
 880  * MPSAFE
 881  */
 882 int
 883 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 884         struct thread *td;
 885         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 886                 const ucontext4 *sigcntxp;
 887         } */ *uap;
 888 {
 889         struct ucontext4 uc;
 890         struct trapframe *regs;
 891         struct ucontext4 *ucp;
 892         int cs, eflags, error;
 893         ksiginfo_t ksi;
 894
 895         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 896         if (error != 0)
 897                 return (error);
 898         ucp = &uc;
 899         regs = td->td_frame;
 900         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 901         if (eflags & PSL_VM) {
 902                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 903                 struct vm86_kernel *vm86;
 904
 905                 /*
 906                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 907                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 908                  */
 909                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 910                         return (EINVAL);
 911                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 912                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 913                         return (EINVAL);
 914
 915                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 916                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 917                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 918                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 919                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 920                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 921                         trapsignal(td, &ksi);
 922                 }
 923                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 924                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 925                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 926                 } else {
 927                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 928                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 929                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 930                 }
 931                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 932                 tf->tf_eflags = eflags;
 933                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 934                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 935                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 936                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 937                 tf->tf_ds = _udatasel;
 938                 tf->tf_es = _udatasel;
 939                 tf->tf_fs = _udatasel;
 940         } else {
 941                 /*
 942                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 943                  */
 944                 /*
 945                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 946                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 947                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 948                  * the signal context during signal handling and there is no
 949                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 950                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 951                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 952                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 953                  */
 954                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 955                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
 956                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
 957                         return (EINVAL);
 958                 }
 959
 960                 /*
 961                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 962                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 963                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 964                  */
 965                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 966                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 967                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
 968                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
 969                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 970                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 971                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 972                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 973                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 974                         trapsignal(td, &ksi);
 975                         return (EINVAL);
 976                 }
 977
 978                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 979         }
 980
 981 #if defined(COMPAT_43)
 982         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 983                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 984         else
 985                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 986 #endif
 987         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 988         return (EJUSTRETURN);
 989 }
 990 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 991
 992 /*
 993  * MPSAFE
 994  */
 995 int
 996 sigreturn(td, uap)
 997         struct thread *td;
 998         struct sigreturn_args /* {
 999                 const struct __ucontext *sigcntxp;
1000         } */ *uap;
1001 {
1002         ucontext_t uc;
1003         struct trapframe *regs;
1004         ucontext_t *ucp;
1005         int cs, eflags, error, ret;
1006         ksiginfo_t ksi;
1007
1008         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
1009         if (error != 0)
1010                 return (error);
1011         ucp = &uc;
1012         regs = td->td_frame;
1013         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
1014         if (eflags & PSL_VM) {
1015                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
1016                 struct vm86_kernel *vm86;
1017
1018                 /*
1019                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
1020                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
1021                  */
1022                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
1023                         return (EINVAL);
1024                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1025                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1026                         return (EINVAL);
1027
1028                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1029                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1030                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1031                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1032                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1033                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1034                         trapsignal(td, &ksi);
1035                 }
1036
1037                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1038                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1039                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1040                 } else {
1041                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1042                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1043                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1044                 }
1045                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1046                 tf->tf_eflags = eflags;
1047                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1048                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1049                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1050                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1051                 tf->tf_ds = _udatasel;
1052                 tf->tf_es = _udatasel;
1053                 tf->tf_fs = _udatasel;
1054         } else {
1055                 /*
1056                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1057                  */
1058                 /*
1059                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
1060                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
1061                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
1062                  * the signal context during signal handling and there is no
1063                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
1064                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
1065                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
1066                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
1067                  */
1068                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
1069                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1070                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1071                         return (EINVAL);
1072                 }
1073
1074                 /*
1075                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1076                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1077                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1078                  */
1079                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1080                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1081                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1082                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1083                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1084                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1085                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1086                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1087                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1088                         trapsignal(td, &ksi);
1089                         return (EINVAL);
1090                 }
1091
1092                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
1093                 if (ret != 0)
1094                         return (ret);
1095                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1096         }
1097
1098 #if defined(COMPAT_43)
1099         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1100                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1101         else
1102                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1103 #endif
1104
1105         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1106         return (EJUSTRETURN);
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Machine dependent boot() routine
1111  *
1112  * I haven't seen anything to put here yet
1113  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1114  */
1115 void
1116 cpu_boot(int howto)
1117 {
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Flush the D-cache for non-DMA I/O so that the I-cache can
1122  * be made coherent later.
1123  */
1124 void
1125 cpu_flush_dcache(void *ptr, size_t len)
1126 {
1127         /* Not applicable */
1128 }
1129
1130 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1131 int
1132 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1133 {
1134         register_t reg;
1135         uint64_t tsc1, tsc2;
1136
1137         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1138                 return (EINVAL);
1139         if (!tsc_present)
1140                 return (EOPNOTSUPP);
1141
1142         /* If we're booting, trust the rate calibrated moments ago. */
1143         if (cold) {
1144                 *rate = tsc_freq;
1145                 return (0);
1146         }
1147
1148 #ifdef SMP
1149         /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1150         thread_lock(curthread);
1151         sched_bind(curthread, cpu_id);
1152         thread_unlock(curthread);
1153 #endif
1154
1155         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1156         reg = intr_disable();
1157         tsc1 = rdtsc();
1158         DELAY(1000);
1159         tsc2 = rdtsc();
1160         intr_restore(reg);
1161
1162 #ifdef SMP
1163         thread_lock(curthread);
1164         sched_unbind(curthread);
1165         thread_unlock(curthread);
1166 #endif
1167
1168         /*
1169          * Calculate the difference in readings, convert to Mhz, and
1170          * subtract 0.5% of the total.  Empirical testing has shown that
1171          * overhead in DELAY() works out to approximately this value.
1172          */
1173         tsc2 -= tsc1;
1174         *rate = tsc2 * 1000 - tsc2 * 5;
1175         return (0);
1176 }
1177
1178 #ifdef XEN
1179
1180 void
1181 cpu_halt(void)
1182 {
1183         HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_poweroff);
1184 }
1185
1186 int scheduler_running;
1187
1188 static void
1189 cpu_idle_hlt(int busy)
1190 {
1191
1192         scheduler_running = 1;
1193         enable_intr();
1194         idle_block();
1195 }
1196
1197 #else
1198 /*
1199  * Shutdown the CPU as much as possible
1200  */
1201 void
1202 cpu_halt(void)
1203 {
1204         for (;;)
1205                 __asm__ ("hlt");
1206 }
1207
1208 #endif
1209
1210 void (*cpu_idle_hook)(void) = NULL;     /* ACPI idle hook. */
1211 static int      cpu_ident_amdc1e = 0;   /* AMD C1E supported. */
1212 static int      idle_mwait = 1;         /* Use MONITOR/MWAIT for short idle. */
1213 TUNABLE_INT("machdep.idle_mwait", &idle_mwait);
1214 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, idle_mwait, CTLFLAG_RW, &idle_mwait,
1215     0, "Use MONITOR/MWAIT for short idle");
1216
1217 #define STATE_RUNNING   0x0
1218 #define STATE_MWAIT     0x1
1219 #define STATE_SLEEPING  0x2
1220
1221 static void
1222 cpu_idle_acpi(int busy)
1223 {
1224         int *state;
1225
1226         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1227         *state = STATE_SLEEPING;
1228         disable_intr();
1229         if (sched_runnable())
1230                 enable_intr();
1231         else if (cpu_idle_hook)
1232                 cpu_idle_hook();
1233         else
1234                 __asm __volatile("sti; hlt");
1235         *state = STATE_RUNNING;
1236 }
1237
1238 #ifndef XEN
1239 static void
1240 cpu_idle_hlt(int busy)
1241 {
1242         int *state;
1243
1244         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1245         *state = STATE_SLEEPING;
1246         /*
1247          * We must absolutely guarentee that hlt is the next instruction
1248          * after sti or we introduce a timing window.
1249          */
1250         disable_intr();
1251         if (sched_runnable())
1252                 enable_intr();
1253         else
1254                 __asm __volatile("sti; hlt");
1255         *state = STATE_RUNNING;
1256 }
1257 #endif
1258
1259 /*
1260  * MWAIT cpu power states.  Lower 4 bits are sub-states.
1261  */
1262 #define MWAIT_C0        0xf0
1263 #define MWAIT_C1        0x00
1264 #define MWAIT_C2        0x10
1265 #define MWAIT_C3        0x20
1266 #define MWAIT_C4        0x30
1267
1268 static void
1269 cpu_idle_mwait(int busy)
1270 {
1271         int *state;
1272
1273         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1274         *state = STATE_MWAIT;
1275         if (!sched_runnable()) {
1276                 cpu_monitor(state, 0, 0);
1277                 if (*state == STATE_MWAIT)
1278                         cpu_mwait(0, MWAIT_C1);
1279         }
1280         *state = STATE_RUNNING;
1281 }
1282
1283 static void
1284 cpu_idle_spin(int busy)
1285 {
1286         int *state;
1287         int i;
1288
1289         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1290         *state = STATE_RUNNING;
1291         for (i = 0; i < 1000; i++) {
1292                 if (sched_runnable())
1293                         return;
1294                 cpu_spinwait();
1295         }
1296 }
1297
1298 /*
1299  * C1E renders the local APIC timer dead, so we disable it by
1300  * reading the Interrupt Pending Message register and clearing
1301  * both C1eOnCmpHalt (bit 28) and SmiOnCmpHalt (bit 27).
1302  *
1303  * Reference:
1304  *   "BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD NPT Family 0Fh Processors"
1305  *   #32559 revision 3.00+
1306  */
1307 #define MSR_AMDK8_IPM           0xc0010055
1308 #define AMDK8_SMIONCMPHALT      (1ULL << 27)
1309 #define AMDK8_C1EONCMPHALT      (1ULL << 28)
1310 #define AMDK8_CMPHALT           (AMDK8_SMIONCMPHALT | AMDK8_C1EONCMPHALT)
1311
1312 static void
1313 cpu_probe_amdc1e(void)
1314 {
1315
1316         /*
1317          * Detect the presence of C1E capability mostly on latest
1318          * dual-cores (or future) k8 family.
1319          */
1320         if (cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD &&
1321             (cpu_id & 0x00000f00) == 0x00000f00 &&
1322             (cpu_id & 0x0fff0000) >=  0x00040000) {
1323                 cpu_ident_amdc1e = 1;
1324         }
1325 }
1326
1327 #ifdef XEN
1328 void (*cpu_idle_fn)(int) = cpu_idle_hlt;
1329 #else
1330 void (*cpu_idle_fn)(int) = cpu_idle_acpi;
1331 #endif
1332
1333 void
1334 cpu_idle(int busy)
1335 {
1336         uint64_t msr;
1337
1338         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d",
1339             busy, curcpu);
1340 #if defined(SMP) && !defined(XEN)
1341         if (mp_grab_cpu_hlt())
1342                 return;
1343 #endif
1344         /* If we are busy - try to use fast methods. */
1345         if (busy) {
1346                 if ((cpu_feature2 & CPUID2_MON) && idle_mwait) {
1347                         cpu_idle_mwait(busy);
1348                         goto out;
1349                 }
1350         }
1351
1352 #ifndef XEN
1353         /* If we have time - switch timers into idle mode. */
1354         if (!busy) {
1355                 critical_enter();
1356                 cpu_idleclock();
1357         }
1358 #endif
1359
1360         /* Apply AMD APIC timer C1E workaround. */
1361         if (cpu_ident_amdc1e
1362 #ifndef XEN
1363             && cpu_disable_deep_sleep
1364 #endif
1365             ) {
1366                 msr = rdmsr(MSR_AMDK8_IPM);
1367                 if (msr & AMDK8_CMPHALT)
1368                         wrmsr(MSR_AMDK8_IPM, msr & ~AMDK8_CMPHALT);
1369         }
1370
1371         /* Call main idle method. */
1372         cpu_idle_fn(busy);
1373
1374 #ifndef XEN
1375         /* Switch timers mack into active mode. */
1376         if (!busy) {
1377                 cpu_activeclock();
1378                 critical_exit();
1379         }
1380 #endif
1381 out:
1382         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d done",
1383             busy, curcpu);
1384 }
1385
1386 int
1387 cpu_idle_wakeup(int cpu)
1388 {
1389         struct pcpu *pcpu;
1390         int *state;
1391
1392         pcpu = pcpu_find(cpu);
1393         state = (int *)pcpu->pc_monitorbuf;
1394         /*
1395          * This doesn't need to be atomic since missing the race will
1396          * simply result in unnecessary IPIs.
1397          */
1398         if (*state == STATE_SLEEPING)
1399                 return (0);
1400         if (*state == STATE_MWAIT)
1401                 *state = STATE_RUNNING;
1402         return (1);
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Ordered by speed/power consumption.
1407  */
1408 struct {
1409         void    *id_fn;
1410         char    *id_name;
1411 } idle_tbl[] = {
1412         { cpu_idle_spin, "spin" },
1413         { cpu_idle_mwait, "mwait" },
1414         { cpu_idle_hlt, "hlt" },
1415         { cpu_idle_acpi, "acpi" },
1416         { NULL, NULL }
1417 };
1418
1419 static int
1420 idle_sysctl_available(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1421 {
1422         char *avail, *p;
1423         int error;
1424         int i;
1425
1426         avail = malloc(256, M_TEMP, M_WAITOK);
1427         p = avail;
1428         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1429                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1430                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1431                         continue;
1432                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1433                     cpu_idle_hook == NULL)
1434                         continue;
1435                 p += sprintf(p, "%s%s", p != avail ? ", " : "",
1436                     idle_tbl[i].id_name);
1437         }
1438         error = sysctl_handle_string(oidp, avail, 0, req);
1439         free(avail, M_TEMP);
1440         return (error);
1441 }
1442
1443 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle_available, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD,
1444     0, 0, idle_sysctl_available, "A", "list of available idle functions");
1445
1446 static int
1447 idle_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1448 {
1449         char buf[16];
1450         int error;
1451         char *p;
1452         int i;
1453
1454         p = "unknown";
1455         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1456                 if (idle_tbl[i].id_fn == cpu_idle_fn) {
1457                         p = idle_tbl[i].id_name;
1458                         break;
1459                 }
1460         }
1461         strncpy(buf, p, sizeof(buf));
1462         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1463         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1464                 return (error);
1465         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1466                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1467                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1468                         continue;
1469                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1470                     cpu_idle_hook == NULL)
1471                         continue;
1472                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, buf))
1473                         continue;
1474                 cpu_idle_fn = idle_tbl[i].id_fn;
1475                 return (0);
1476         }
1477         return (EINVAL);
1478 }
1479
1480 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW, 0, 0,
1481     idle_sysctl, "A", "currently selected idle function");
1482
1483 /*
1484  * Reset registers to default values on exec.
1485  */
1486 void
1487 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1488 {
1489         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1490         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1491
1492         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1493         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1494         load_gs(_udatasel);
1495
1496         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1497         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1498                 user_ldt_free(td);
1499         else
1500                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1501
1502         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1503         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1504         regs->tf_esp = stack;
1505         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1506         regs->tf_ss = _udatasel;
1507         regs->tf_ds = _udatasel;
1508         regs->tf_es = _udatasel;
1509         regs->tf_fs = _udatasel;
1510         regs->tf_cs = _ucodesel;
1511
1512         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1513         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1514
1515         /*
1516          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1517          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1518          */
1519         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1520                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1521                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1522                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1523                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1524                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1525                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1526                 if (pcb == PCPU_GET(curpcb)) {
1527                         /*
1528                          * Clear the debug registers on the running
1529                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1530                          * the next process we switch to.
1531                          */
1532                         reset_dbregs();
1533                 }
1534                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1535         }
1536
1537         /*
1538          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1539          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1540          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1541          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1542          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1543          */
1544         td->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1545         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1546
1547         /*
1548          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1549          * clean FP state if it uses the FPU again.
1550          */
1551         fpstate_drop(td);
1552
1553         /*
1554          * XXX - Linux emulator
1555          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1556          * on it.
1557          */
1558         td->td_retval[1] = 0;
1559 }
1560
1561 void
1562 cpu_setregs(void)
1563 {
1564         unsigned int cr0;
1565
1566         cr0 = rcr0();
1567
1568         /*
1569          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1570          *
1571          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1572          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1573          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1574          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1575          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1576          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1577          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1578          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1579          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1580          *
1581          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1582          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1583          */
1584         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1585         load_cr0(cr0);
1586         load_gs(_udatasel);
1587 }
1588
1589 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1590 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1591         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1592
1593 /*
1594  * Initialize 386 and configure to run kernel
1595  */
1596
1597 /*
1598  * Initialize segments & interrupt table
1599  */
1600
1601 int _default_ldt;
1602
1603 #ifdef XEN
1604 union descriptor *gdt;
1605 union descriptor *ldt;
1606 #else
1607 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1608 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1609 #endif
1610 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1611 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1612 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1613 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1614
1615 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1616 extern int has_f00f_bug;
1617 #endif
1618
1619 static struct i386tss dblfault_tss;
1620 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1621
1622 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1623
1624
1625 /*
1626  * software prototypes -- in more palatable form.
1627  *
1628  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1629  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1630  */
1631 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1632 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1633 {       .ssd_base = 0x0,
1634         .ssd_limit = 0x0,
1635         .ssd_type = 0,
1636         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1637         .ssd_p = 0,
1638         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1639         .ssd_def32 = 0,
1640         .ssd_gran = 0           },
1641 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1642 {       .ssd_base = 0x0,
1643         .ssd_limit = 0xfffff,
1644         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1645         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1646         .ssd_p = 1,
1647         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1648         .ssd_def32 = 1,
1649         .ssd_gran = 1           },
1650 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1651 {       .ssd_base = 0x0,
1652         .ssd_limit = 0xfffff,
1653         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1654         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1655         .ssd_p = 1,
1656         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1657         .ssd_def32 = 1,
1658         .ssd_gran = 1           },
1659 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1660 {       .ssd_base = 0x0,
1661         .ssd_limit = 0xfffff,
1662         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1663         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1664         .ssd_p = 1,
1665         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1666         .ssd_def32 = 1,
1667         .ssd_gran = 1           },
1668 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1669 {       .ssd_base = 0x0,
1670         .ssd_limit = 0xfffff,
1671         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1672         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1673         .ssd_p = 1,
1674         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1675         .ssd_def32 = 1,
1676         .ssd_gran = 1           },
1677 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1678 {       .ssd_base = 0x0,
1679         .ssd_limit = 0xfffff,
1680         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1681         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1682         .ssd_p = 1,
1683         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1684         .ssd_def32 = 1,
1685         .ssd_gran = 1           },
1686 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1687 {       .ssd_base = 0x0,
1688         .ssd_limit = 0xfffff,
1689         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1690         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1691         .ssd_p = 1,
1692         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1693         .ssd_def32 = 1,
1694         .ssd_gran = 1           },
1695 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1696 {       .ssd_base = 0x0,
1697         .ssd_limit = 0xfffff,
1698         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1699         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1700         .ssd_p = 1,
1701         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1702         .ssd_def32 = 1,
1703         .ssd_gran = 1           },
1704 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1705 {       .ssd_base = 0x400,
1706         .ssd_limit = 0xfffff,
1707         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1708         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1709         .ssd_p = 1,
1710         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1711         .ssd_def32 = 1,
1712         .ssd_gran = 1           },
1713 #ifndef XEN
1714 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1715 {
1716         .ssd_base = 0x0,
1717         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1718         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1719         .ssd_dpl = 0,
1720         .ssd_p = 1,
1721         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1722         .ssd_def32 = 0,
1723         .ssd_gran = 0           },
1724 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1725 {       .ssd_base = (int) ldt,
1726         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1727         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1728         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1729         .ssd_p = 1,
1730         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1731         .ssd_def32 = 0,
1732         .ssd_gran = 0           },
1733 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1734 {       .ssd_base = (int) ldt,
1735         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1736         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1737         .ssd_dpl = 0,
1738         .ssd_p = 1,
1739         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1740         .ssd_def32 = 0,
1741         .ssd_gran = 0           },
1742 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1743 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1744         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1745         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1746         .ssd_dpl = 0,
1747         .ssd_p = 1,
1748         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1749         .ssd_def32 = 0,
1750         .ssd_gran = 0           },
1751 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1752 {       .ssd_base = 0,
1753         .ssd_limit = 0xfffff,
1754         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1755         .ssd_dpl = 0,
1756         .ssd_p = 1,
1757         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1758         .ssd_def32 = 0,
1759         .ssd_gran = 1           },
1760 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1761 {       .ssd_base = 0,
1762         .ssd_limit = 0xfffff,
1763         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1764         .ssd_dpl = 0,
1765         .ssd_p = 1,
1766         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1767         .ssd_def32 = 0,
1768         .ssd_gran = 1           },
1769 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1770 {       .ssd_base = 0,
1771         .ssd_limit = 0xfffff,
1772         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1773         .ssd_dpl = 0,
1774         .ssd_p = 1,
1775         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1776         .ssd_def32 = 1,
1777         .ssd_gran = 1           },
1778 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1779 {       .ssd_base = 0,
1780         .ssd_limit = 0xfffff,
1781         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1782         .ssd_dpl = 0,
1783         .ssd_p = 1,
1784         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1785         .ssd_def32 = 0,
1786         .ssd_gran = 1           },
1787 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1788 {       .ssd_base = 0,
1789         .ssd_limit = 0xfffff,
1790         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1791         .ssd_dpl = 0,
1792         .ssd_p = 1,
1793         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1794         .ssd_def32 = 0,
1795         .ssd_gran = 1           },
1796 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1797 {       .ssd_base = 0x0,
1798         .ssd_limit = 0x0,
1799         .ssd_type = 0,
1800         .ssd_dpl = 0,
1801         .ssd_p = 0,
1802         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1803         .ssd_def32 = 0,
1804         .ssd_gran = 0           },
1805 #endif /* !XEN */
1806 };
1807
1808 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1809         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1810 {       .ssd_base = 0x0,
1811         .ssd_limit = 0x0,
1812         .ssd_type = 0,
1813         .ssd_dpl = 0,
1814         .ssd_p = 0,
1815         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1816         .ssd_def32 = 0,
1817         .ssd_gran = 0           },
1818         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1819 {       .ssd_base = 0x0,
1820         .ssd_limit = 0x0,
1821         .ssd_type = 0,
1822         .ssd_dpl = 0,
1823         .ssd_p = 0,
1824         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1825         .ssd_def32 = 0,
1826         .ssd_gran = 0           },
1827         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1828 {       .ssd_base = 0x0,
1829         .ssd_limit = 0x0,
1830         .ssd_type = 0,
1831         .ssd_dpl = 0,
1832         .ssd_p = 0,
1833         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1834         .ssd_def32 = 0,
1835         .ssd_gran = 0           },
1836         /* Code Descriptor for user */
1837 {       .ssd_base = 0x0,
1838         .ssd_limit = 0xfffff,
1839         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1840         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1841         .ssd_p = 1,
1842         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1843         .ssd_def32 = 1,
1844         .ssd_gran = 1           },
1845         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1846 {       .ssd_base = 0x0,
1847         .ssd_limit = 0x0,
1848         .ssd_type = 0,
1849         .ssd_dpl = 0,
1850         .ssd_p = 0,
1851         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1852         .ssd_def32 = 0,
1853         .ssd_gran = 0           },
1854         /* Data Descriptor for user */
1855 {       .ssd_base = 0x0,
1856         .ssd_limit = 0xfffff,
1857         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1858         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1859         .ssd_p = 1,
1860         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1861         .ssd_def32 = 1,
1862         .ssd_gran = 1           },
1863 };
1864
1865 void
1866 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1867         int idx;
1868         inthand_t *func;
1869         int typ;
1870         int dpl;
1871         int selec;
1872 {
1873         struct gate_descriptor *ip;
1874
1875         ip = idt + idx;
1876         ip->gd_looffset = (int)func;
1877         ip->gd_selector = selec;
1878         ip->gd_stkcpy = 0;
1879         ip->gd_xx = 0;
1880         ip->gd_type = typ;
1881         ip->gd_dpl = dpl;
1882         ip->gd_p = 1;
1883         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1884 }
1885
1886 extern inthand_t
1887         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1888         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1889         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1890         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1891         IDTVEC(xmm),
1892 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1893         IDTVEC(dtrace_ret),
1894 #endif
1895         IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1896
1897 #ifdef DDB
1898 /*
1899  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1900  * the default 'rsvd' entry point.
1901  */
1902 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1903 {
1904         struct gate_descriptor *ip;
1905         int idx;
1906         uintptr_t func;
1907
1908         ip = idt;
1909         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1910                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1911                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1912                         db_printf("%3d\t", idx);
1913                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1914                         db_printf("\n");
1915                 }
1916                 ip++;
1917         }
1918 }
1919
1920 /* Show privileged registers. */
1921 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1922 {
1923         uint64_t idtr, gdtr;
1924
1925         idtr = ridt();
1926         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1927             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1928         gdtr = rgdt();
1929         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1930             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1931         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1932         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1933         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1934         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1935         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1936         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1937 }
1938 #endif
1939
1940 void
1941 sdtossd(sd, ssd)
1942         struct segment_descriptor *sd;
1943         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1944 {
1945         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1946         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1947         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1948         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1949         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1950         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1951         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1952 }
1953
1954 #ifndef XEN
1955 static int
1956 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
1957 {
1958         int i, insert_idx, physmap_idx;
1959
1960         physmap_idx = *physmap_idxp;
1961
1962         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1963                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
1964                     smap->type, smap->base, smap->length);
1965
1966         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1967                 return (1);
1968
1969         if (smap->length == 0)
1970                 return (1);
1971
1972 #ifndef PAE
1973         if (smap->base >= 0xffffffff) {
1974                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1975                     (u_int)(smap->length / 1024));
1976                 return (1);
1977         }
1978 #endif
1979
1980         /*
1981          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
1982          * assuming the new entry will be added to the end.
1983          */
1984         insert_idx = physmap_idx + 2;
1985         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1986                 if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1987                         if (smap->base + smap->length <= physmap[i]) {
1988                                 insert_idx = i;
1989                                 break;
1990                         }
1991                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1992                                 printf(
1993                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
1994                         return (1);
1995                 }
1996         }
1997
1998         /* See if we can prepend to the next entry. */
1999         if (insert_idx <= physmap_idx &&
2000             smap->base + smap->length == physmap[insert_idx]) {
2001                 physmap[insert_idx] = smap->base;
2002                 return (1);
2003         }
2004
2005         /* See if we can append to the previous entry. */
2006         if (insert_idx > 0 && smap->base == physmap[insert_idx - 1]) {
2007                 physmap[insert_idx - 1] += smap->length;
2008                 return (1);
2009         }
2010
2011         physmap_idx += 2;
2012         *physmap_idxp = physmap_idx;
2013         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
2014                 printf(
2015                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
2016                 return (0);
2017         }
2018
2019         /*
2020          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
2021          * entry if needed.
2022          */
2023         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
2024                 physmap[i] = physmap[i - 2];
2025                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
2026         }
2027
2028         /* Insert the new entry. */
2029         physmap[insert_idx] = smap->base;
2030         physmap[insert_idx + 1] = smap->base + smap->length;
2031         return (1);
2032 }
2033
2034 static void
2035 basemem_setup(void)
2036 {
2037         vm_paddr_t pa;
2038         pt_entry_t *pte;
2039         int i;
2040
2041         if (basemem > 640) {
2042                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
2043                         basemem);
2044                 basemem = 640;
2045         }
2046
2047         /*
2048          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
2049          * between the end of base memory and the start of
2050          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
2051          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
2052          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
2053          * the physical end of the kernel is mapped read-only
2054          * to begin with and then parts of it are remapped.
2055          * The parts that aren't remapped form holes that
2056          * remain read-only and are unused by the kernel.
2057          * The base memory area is below the physical end of
2058          * the kernel and right now forms a read-only hole.
2059          * The part of it from PAGE_SIZE to
2060          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
2061          * remapped and used by the kernel later.)
2062          *
2063          * This code is similar to the code used in
2064          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
2065          * allocated we simply change the mapping.
2066          */
2067         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
2068              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
2069                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
2070
2071         /*
2072          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
2073          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
2074          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
2075          * page 0, at least as initialized here?
2076          */
2077         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
2078         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
2079                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
2080 }
2081 #endif
2082
2083 /*
2084  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
2085  * available physical memory in the system, then test this memory and
2086  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
2087  *
2088  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
2089  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
2090  *
2091  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
2092  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
2093  *
2094  * XXX first should be vm_paddr_t.
2095  */
2096 static void
2097 getmemsize(int first)
2098 {
2099         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
2100         u_long physmem_tunable;
2101         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
2102         pt_entry_t *pte;
2103         quad_t dcons_addr, dcons_size;
2104 #ifndef XEN
2105         int hasbrokenint12, i;
2106         u_int extmem;
2107         struct vm86frame vmf;
2108         struct vm86context vmc;
2109         vm_paddr_t pa;
2110         struct bios_smap *smap, *smapbase, *smapend;
2111         u_int32_t smapsize;
2112         caddr_t kmdp;
2113 #endif
2114
2115         has_smap = 0;
2116 #if defined(XEN)
2117         Maxmem = xen_start_info->nr_pages - init_first;
2118         physmem = Maxmem;
2119         basemem = 0;
2120         physmap[0] = init_first << PAGE_SHIFT;
2121         physmap[1] = ptoa(Maxmem) - round_page(MSGBUF_SIZE);
2122         physmap_idx = 0;
2123 #else
2124 #ifdef XBOX
2125         if (arch_i386_is_xbox) {
2126                 /*
2127                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
2128                  * the framebuffer and inform the OS of this.
2129                  */
2130                 physmap[0] = 0;
2131                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
2132                 physmap_idx = 0;
2133                 goto physmap_done;
2134         }
2135 #endif
2136         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
2137         bzero(physmap, sizeof(physmap));
2138         basemem = 0;
2139
2140         /*
2141          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
2142          * use that and do not make any VM86 calls.
2143          */
2144         physmap_idx = 0;
2145         smapbase = NULL;
2146         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2147         if (kmdp == NULL)
2148                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2149         if (kmdp != NULL)
2150                 smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2151                     MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2152         if (smapbase != NULL) {
2153                 /*
2154                  * subr_module.c says:
2155                  * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
2156                  * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
2157                  */
2158                 smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
2159                 smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
2160                 has_smap = 1;
2161
2162                 for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
2163                         if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2164                                 break;
2165                 goto have_smap;
2166         }
2167
2168         /*
2169          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
2170          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
2171          * need use the SMAP to determine the base memory size.
2172          */
2173         hasbrokenint12 = 0;
2174         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
2175         if (hasbrokenint12 == 0) {
2176                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
2177                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
2178                 basemem = vmf.vmf_ax;
2179                 basemem_setup();
2180         }
2181
2182         /*
2183          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
2184          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
2185          * kernel will unmap this page later.
2186          */
2187         pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
2188         vmc.npages = 0;
2189         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
2190         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
2191
2192         vmf.vmf_ebx = 0;
2193         do {
2194                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
2195                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
2196                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
2197                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
2198                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
2199                         break;
2200                 has_smap = 1;
2201                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2202                         break;
2203         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
2204
2205 have_smap:
2206         /*
2207          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
2208          * figure it out from the SMAP (or just guess).
2209          */
2210         if (basemem == 0) {
2211                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2212                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
2213                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
2214                                 break;
2215                         }
2216                 }
2217
2218                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
2219                 if (basemem == 0)
2220                         basemem = 640;
2221                 basemem_setup();
2222         }
2223
2224         if (physmap[1] != 0)
2225                 goto physmap_done;
2226
2227         /*
2228          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
2229          * memory size.  We will then build a simple memory map with
2230          * two segments, one for "base memory" and the second for
2231          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
2232          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
2233          * are in units of 1KB.
2234          *
2235          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
2236          */
2237         vmf.vmf_ax = 0xE801;
2238         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
2239                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
2240         } else {
2241                 /*
2242                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
2243                  * to determine the extended memory size.  Currently
2244                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
2245                  */
2246 #if 0
2247                 vmf.vmf_ah = 0x88;
2248                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
2249                 extmem = vmf.vmf_ax;
2250 #else
2251                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
2252 #endif
2253         }
2254
2255         /*
2256          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
2257          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
2258          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
2259          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
2260          * them beyond the limit.
2261          *
2262          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
2263          *      chop it to 15MB.
2264          */
2265         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
2266                 extmem = 15 * 1024;
2267
2268         physmap[0] = 0;
2269         physmap[1] = basemem * 1024;
2270         physmap_idx = 2;
2271         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
2272         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
2273
2274 physmap_done:
2275 #endif
2276         /*
2277          * Now, physmap contains a map of physical memory.
2278          */
2279
2280 #ifdef SMP
2281         /* make hole for AP bootstrap code */
2282         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
2283 #endif
2284
2285         /*
2286          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
2287          * highest page of the physical address space.  It should be
2288          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
2289          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
2290          */
2291         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2292
2293 #ifdef MAXMEM
2294         Maxmem = MAXMEM / 4;
2295 #endif
2296
2297         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
2298                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
2299
2300         /*
2301          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
2302          * the amount of memory in the system.
2303          */
2304         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
2305                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2306
2307         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2308             (boothowto & RB_VERBOSE))
2309                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2310
2311         /*
2312          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2313          * extend the last memory segment to the new limit.
2314          */
2315         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2316                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2317
2318         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2319         pmap_bootstrap(first);
2320
2321         /*
2322          * Size up each available chunk of physical memory.
2323          */
2324         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2325         pa_indx = 0;
2326         da_indx = 1;
2327         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2328         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2329         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2330         pte = CMAP1;
2331
2332         /*
2333          * Get dcons buffer address
2334          */
2335         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2336             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2337                 dcons_addr = 0;
2338
2339 #ifndef XEN
2340         /*
2341          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2342          * round up the start address and round down the end address.
2343          */
2344         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2345                 vm_paddr_t end;
2346
2347                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2348                 if (physmap[i + 1] < end)
2349                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2350                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2351                         int tmp, page_bad, full;
2352                         int *ptr = (int *)CADDR1;
2353
2354                         full = FALSE;
2355                         /*
2356                          * block out kernel memory as not available.
2357                          */
2358                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2359                                 goto do_dump_avail;
2360
2361                         /*
2362                          * block out dcons buffer
2363                          */
2364                         if (dcons_addr > 0
2365                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2366                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2367                                 goto do_dump_avail;
2368
2369                         page_bad = FALSE;
2370
2371                         /*
2372                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2373                          */
2374                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2375                         invltlb();
2376
2377                         tmp = *(int *)ptr;
2378                         /*
2379                          * Test for alternating 1's and 0's
2380                          */
2381                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2382                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2383                                 page_bad = TRUE;
2384                         /*
2385                          * Test for alternating 0's and 1's
2386                          */
2387                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2388                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2389                                 page_bad = TRUE;
2390                         /*
2391                          * Test for all 1's
2392                          */
2393                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2394                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2395                                 page_bad = TRUE;
2396                         /*
2397                          * Test for all 0's
2398                          */
2399                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2400                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2401                                 page_bad = TRUE;
2402                         /*
2403                          * Restore original value.
2404                          */
2405                         *(int *)ptr = tmp;
2406
2407                         /*
2408                          * Adjust array of valid/good pages.
2409                          */
2410                         if (page_bad == TRUE)
2411                                 continue;
2412                         /*
2413                          * If this good page is a continuation of the
2414                          * previous set of good pages, then just increase
2415                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2416                          * Note that "end" points one higher than end,
2417                          * making the range >= start and < end.
2418                          * If we're also doing a speculative memory
2419                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2420                          * so that we keep going. The first bad page
2421                          * will terminate the loop.
2422                          */
2423                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2424                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2425                         } else {
2426                                 pa_indx++;
2427                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2428                                         printf(
2429                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2430                                         pa_indx--;
2431                                         full = TRUE;
2432                                         goto do_dump_avail;
2433                                 }
2434                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2435                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2436                         }
2437                         physmem++;
2438 do_dump_avail:
2439                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2440                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2441                         } else {
2442                                 da_indx++;
2443                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2444                                         da_indx--;
2445                                         goto do_next;
2446                                 }
2447                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2448                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2449                         }
2450 do_next:
2451                         if (full)
2452                                 break;
2453                 }
2454         }
2455         *pte = 0;
2456         invltlb();
2457 #else
2458         phys_avail[0] = physfree;
2459         phys_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2460         dump_avail[0] = 0;
2461         dump_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2462
2463 #endif
2464
2465         /*
2466          * XXX
2467          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2468          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2469          * calculation, etc.).
2470          */
2471         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2472             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
2473                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2474                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2475                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2476         }
2477
2478         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2479
2480         /* Trim off space for the message buffer. */
2481         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
2482
2483         /* Map the message buffer. */
2484         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2485                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2486                     off);
2487
2488         PT_UPDATES_FLUSH();
2489 }
2490
2491 #ifdef XEN
2492 #define MTOPSIZE (1<<(14 + PAGE_SHIFT))
2493
2494 void
2495 init386(first)
2496         int first;
2497 {
2498         unsigned long gdtmachpfn;
2499         int error, gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2500         struct pcpu *pc;
2501         struct callback_register event = {
2502                 .type = CALLBACKTYPE_event,
2503                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)Xhypervisor_callback },
2504         };
2505         struct callback_register failsafe = {
2506                 .type = CALLBACKTYPE_failsafe,
2507                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback },
2508         };
2509
2510         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2511         thread0.td_pcb = (struct pcb *)
2512            (thread0.td_kstack + KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE) - 1;
2513
2514         /*
2515          * This may be done better later if it gets more high level
2516          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2517          */
2518         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2519
2520         metadata_missing = 0;
2521         if (xen_start_info->mod_start) {
2522                 preload_metadata = (caddr_t)xen_start_info->mod_start;
2523                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2524         } else {
2525                 metadata_missing = 1;
2526         }
2527         if (envmode == 1)
2528                 kern_envp = static_env;
2529         else if ((caddr_t)xen_start_info->cmd_line)
2530                 kern_envp = xen_setbootenv((caddr_t)xen_start_info->cmd_line);
2531
2532         boothowto |= xen_boothowto(kern_envp);
2533
2534         /* Init basic tunables, hz etc */
2535         init_param1();
2536
2537         /*
2538          * XEN occupies a portion of the upper virtual address space
2539          * At its base it manages an array mapping machine page frames
2540          * to physical page frames - hence we need to be able to
2541          * access 4GB - (64MB  - 4MB + 64k)
2542          */
2543         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2544         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2545         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2546         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2547         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2548         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2549         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2550         gdt_segs[GBIOSLOWMEM_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2551
2552         pc = &__pcpu[0];
2553         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2554         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2555
2556         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V | PG_RW);
2557         bzero(gdt, PAGE_SIZE);
2558         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2559                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2560
2561         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2562
2563         gdtmachpfn = vtomach(gdt) >> PAGE_SHIFT;
2564         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V);
2565         PANIC_IF(HYPERVISOR_set_gdt(&gdtmachpfn, 512) != 0);
2566         lgdt(&r_gdt);
2567         gdtset = 1;
2568
2569         if ((error = HYPERVISOR_set_trap_table(trap_table)) != 0) {
2570                 panic("set_trap_table failed - error %d\n", error);
2571         }
2572
2573         error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &event);
2574         if (error == 0)
2575                 error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &failsafe);
2576 #if     CONFIG_XEN_COMPAT <= 0x030002
2577         if (error == -ENOXENSYS)
2578                 HYPERVISOR_set_callbacks(GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL),
2579                     (unsigned long)Xhypervisor_callback,
2580                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback);
2581 #endif
2582         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2583         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2584                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2585         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2586         first += DPCPU_SIZE;
2587
2588         PCPU_SET(prvspace, pc);
2589         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2590         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2591
2592         /*
2593          * Initialize mutexes.
2594          *
2595          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2596          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2597          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2598          *           under witness.
2599          */
2600         mutex_init();
2601         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2602
2603         /* make ldt memory segments */
2604         PT_SET_MA(ldt, xpmap_ptom(VTOP(ldt)) | PG_V | PG_RW);
2605         bzero(ldt, PAGE_SIZE);
2606         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2607         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2608         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2609                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2610
2611         default_proc_ldt.ldt_base = (caddr_t)ldt;
2612         default_proc_ldt.ldt_len = 6;
2613         _default_ldt = (int)&default_proc_ldt;
2614         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2615         PT_SET_MA(ldt, *vtopte((unsigned long)ldt) & ~PG_RW);
2616         xen_set_ldt((unsigned long) ldt, (sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]));
2617
2618 #if defined(XEN_PRIVILEGED)
2619         /*
2620          * Initialize the i8254 before the console so that console
2621          * initialization can use DELAY().
2622          */
2623         i8254_init();
2624 #endif
2625
2626         /*
2627          * Initialize the console before we print anything out.
2628          */
2629         cninit();
2630
2631         if (metadata_missing)
2632                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2633
2634 #ifdef DEV_ISA
2635         elcr_probe();
2636         atpic_startup();
2637 #endif
2638
2639 #ifdef DDB
2640         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2641         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2642 #endif
2643
2644         kdb_init();
2645
2646 #ifdef KDB
2647         if (boothowto & RB_KDB)
2648                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2649 #endif
2650
2651         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2652         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2653             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2654         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2655             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2656         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2657
2658         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2659         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2660         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2661             KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb) - 16);
2662         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2663         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2664         HYPERVISOR_stack_switch(GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL),
2665             PCPU_GET(common_tss.tss_esp0));
2666
2667         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2668         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2669
2670         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2671             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2672         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2673             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2674 #ifdef PAE
2675         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2676 #else
2677         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2678 #endif
2679         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2680         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2681         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2682             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2683         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2684         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2685         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2686
2687         vm86_initialize();
2688         getmemsize(first);
2689         init_param2(physmem);
2690
2691         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2692
2693         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2694         /* transfer to user mode */
2695
2696         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2697         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2698
2699         /* setup proc 0's pcb */
2700         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2701 #ifdef PAE
2702         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2703 #else
2704         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2705 #endif
2706         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2707         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2708         thread0.td_pcb->pcb_fsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[0];
2709         thread0.td_pcb->pcb_gsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[1];
2710
2711         cpu_probe_amdc1e();
2712 }
2713
2714 #else
2715 void
2716 init386(first)
2717         int first;
2718 {
2719         struct gate_descriptor *gdp;
2720         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2721         struct pcpu *pc;
2722
2723         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2724         thread0.td_pcb = (struct pcb *)
2725            (thread0.td_kstack + KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE) - 1;
2726
2727         /*
2728          * This may be done better later if it gets more high level
2729          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2730          */
2731         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2732
2733         metadata_missing = 0;
2734         if (bootinfo.bi_modulep) {
2735                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
2736                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2737         } else {
2738                 metadata_missing = 1;
2739         }
2740         if (envmode == 1)
2741                 kern_envp = static_env;
2742         else if (bootinfo.bi_envp)
2743                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
2744
2745         /* Init basic tunables, hz etc */
2746         init_param1();
2747
2748         /*
2749          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2750          * of address space and permissions are enforced at page level.
2751          */
2752         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2753         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2754         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2755         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2756         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2757         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2758
2759         pc = &__pcpu[0];
2760         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2761         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2762         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2763
2764         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2765                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2766
2767         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2768         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2769         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2770         lgdt(&r_gdt);
2771
2772         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2773         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2774                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2775         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2776         first += DPCPU_SIZE;
2777         PCPU_SET(prvspace, pc);
2778         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2779         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2780
2781         /*
2782          * Initialize mutexes.
2783          *
2784          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2785          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2786          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2787          *           under witness.
2788          */
2789         mutex_init();
2790         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2791
2792         /* make ldt memory segments */
2793         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2794         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2795         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2796                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2797
2798         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2799         lldt(_default_ldt);
2800         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2801
2802         /* exceptions */
2803         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2804                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2805                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2806         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2807             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2808         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2809             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2810         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2811             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2812         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2813             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2814         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2815             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2816         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2817             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2818         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2819             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2820         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2821             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2822         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2823         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2824             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2825         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2826             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2827         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2828             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2829         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2830             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2831         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2832             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2833         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2834             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2835         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2836             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2837         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2838             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2839         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2840             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2841         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2842             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2843         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2844             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2845 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2846         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2847             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2848 #endif
2849
2850         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2851         r_idt.rd_base = (int) idt;
2852         lidt(&r_idt);
2853
2854 #ifdef XBOX
2855         /*
2856          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
2857          * This should be 0x10de / 0x02a5.
2858          *
2859          * This is exactly what Linux does.
2860          */
2861         outl(0xcf8, 0x80000000);
2862         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
2863                 arch_i386_is_xbox = 1;
2864                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
2865
2866                 /*
2867                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
2868                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
2869                  * so we just query it.
2870                  */
2871                 outl(0xcf8, 0x80000084);
2872                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
2873         }
2874 #endif /* XBOX */
2875
2876         /*
2877          * Initialize the i8254 before the console so that console
2878          * initialization can use DELAY().
2879          */
2880         i8254_init();
2881
2882         /*
2883          * Initialize the console before we print anything out.
2884          */
2885         cninit();
2886
2887         if (metadata_missing)
2888                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2889
2890 #ifdef DEV_ISA
2891         elcr_probe();
2892         atpic_startup();
2893 #endif
2894
2895 #ifdef DDB
2896         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2897         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2898 #endif
2899
2900         kdb_init();
2901
2902 #ifdef KDB
2903         if (boothowto & RB_KDB)
2904                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2905 #endif
2906
2907         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2908         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2909             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2910         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2911             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2912         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2913
2914         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2915         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2916         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2917             KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb) - 16);
2918         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2919         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2920         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2921         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2922         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
2923         ltr(gsel_tss);
2924
2925         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2926         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2927
2928         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2929             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2930         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2931             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2932 #ifdef PAE
2933         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2934 #else
2935         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2936 #endif
2937         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2938         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2939         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2940             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2941         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2942         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2943         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2944
2945         vm86_initialize();
2946         getmemsize(first);
2947         init_param2(physmem);
2948
2949         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2950
2951         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2952
2953         /* make a call gate to reenter kernel with */
2954         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2955
2956         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
2957         gdp->gd_looffset = x;
2958         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2959         gdp->gd_stkcpy = 1;
2960         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2961         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2962         gdp->gd_p = 1;
2963         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
2964
2965         /* XXX does this work? */
2966         /* XXX yes! */
2967         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2968         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2969
2970         /* transfer to user mode */
2971
2972         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2973         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2974
2975         /* setup proc 0's pcb */
2976         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2977 #ifdef PAE
2978         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2979 #else
2980         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2981 #endif
2982         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2983         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2984
2985         cpu_probe_amdc1e();
2986 }
2987 #endif
2988
2989 void
2990 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2991 {
2992
2993         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
2994 }
2995
2996 void
2997 spinlock_enter(void)
2998 {
2999         struct thread *td;
3000
3001         td = curthread;
3002         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
3003                 td->td_md.md_saved_flags = intr_disable();
3004         td->td_md.md_spinlock_count++;
3005         critical_enter();
3006 }
3007
3008 void
3009 spinlock_exit(void)
3010 {
3011         struct thread *td;
3012
3013         td = curthread;
3014         critical_exit();
3015         td->td_md.md_spinlock_count--;
3016         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
3017                 intr_restore(td->td_md.md_saved_flags);
3018 }
3019
3020 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
3021 static void f00f_hack(void *unused);
3022 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
3023
3024 static void
3025 f00f_hack(void *unused)
3026 {
3027         struct gate_descriptor *new_idt;
3028         vm_offset_t tmp;
3029
3030         if (!has_f00f_bug)
3031                 return;
3032
3033         GIANT_REQUIRED;
3034
3035         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
3036
3037         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
3038         if (tmp == 0)
3039                 panic("kmem_alloc returned 0");
3040
3041         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
3042         new_idt = (struct gate_descriptor*)
3043             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
3044         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
3045         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
3046         lidt(&r_idt);
3047         idt = new_idt;
3048         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
3049                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
3050                 panic("vm_map_protect failed");
3051 }
3052 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
3053
3054 /*
3055  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
3056  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
3057  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
3058  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
3059  * enough for a backtrace.
3060  */
3061 void
3062 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
3063 {
3064
3065         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
3066         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
3067         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
3068         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
3069         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
3070         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
3071 }
3072
3073 int
3074 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
3075 {
3076
3077         td->td_frame->tf_eip = addr;
3078         return (0);
3079 }
3080
3081 int
3082 ptrace_single_step(struct thread *td)
3083 {
3084         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
3085         return (0);
3086 }
3087
3088 int
3089 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
3090 {
3091         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
3092         return (0);
3093 }
3094
3095 int
3096 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3097 {
3098         struct pcb *pcb;
3099         struct trapframe *tp;
3100
3101         tp = td->td_frame;
3102         pcb = td->td_pcb;
3103         regs->r_fs = tp->tf_fs;
3104         regs->r_es = tp->tf_es;
3105         regs->r_ds = tp->tf_ds;
3106         regs->r_edi = tp->tf_edi;
3107         regs->r_esi = tp->tf_esi;
3108         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
3109         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
3110         regs->r_edx = tp->tf_edx;
3111         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
3112         regs->r_eax = tp->tf_eax;
3113         regs->r_eip = tp->tf_eip;
3114         regs->r_cs = tp->tf_cs;
3115         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
3116         regs->r_esp = tp->tf_esp;
3117         regs->r_ss = tp->tf_ss;
3118         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
3119         return (0);
3120 }
3121
3122 int
3123 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3124 {
3125         struct pcb *pcb;
3126         struct trapframe *tp;
3127
3128         tp = td->td_frame;
3129         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
3130             !CS_SECURE(regs->r_cs))
3131                 return (EINVAL);
3132         pcb = td->td_pcb;
3133         tp->tf_fs = regs->r_fs;
3134         tp->tf_es = regs->r_es;
3135         tp->tf_ds = regs->r_ds;
3136         tp->tf_edi = regs->r_edi;
3137         tp->tf_esi = regs->r_esi;
3138         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
3139         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
3140         tp->tf_edx = regs->r_edx;
3141         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
3142         tp->tf_eax = regs->r_eax;
3143         tp->tf_eip = regs->r_eip;
3144         tp->tf_cs = regs->r_cs;
3145         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
3146         tp->tf_esp = regs->r_esp;
3147         tp->tf_ss = regs->r_ss;
3148         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
3149         return (0);
3150 }
3151
3152 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3153 static void
3154 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
3155         struct savexmm *sv_xmm;
3156         struct save87 *sv_87;
3157 {
3158         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3159         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3160         int i;
3161
3162         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
3163
3164         /* FPU control/status */
3165         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
3166         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
3167         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
3168         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
3169         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
3170         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
3171         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
3172         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
3173
3174         /* FPU registers */
3175         for (i = 0; i < 8; ++i)
3176                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
3177 }
3178
3179 static void
3180 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
3181         struct save87 *sv_87;
3182         struct savexmm *sv_xmm;
3183 {
3184         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3185         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3186         int i;
3187
3188         /* FPU control/status */
3189         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
3190         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
3191         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
3192         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
3193         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
3194         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
3195         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
3196         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
3197
3198         /* FPU registers */
3199         for (i = 0; i < 8; ++i)
3200                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
3201 }
3202 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3203
3204 int
3205 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3206 {
3207 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3208         if (cpu_fxsr) {
3209                 fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_user_save.sv_xmm,
3210                                                 (struct save87 *)fpregs);
3211                 return (0);
3212         }
3213 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3214         bcopy(&td->td_pcb->pcb_user_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
3215         return (0);
3216 }
3217
3218 int
3219 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3220 {
3221 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3222         if (cpu_fxsr) {
3223                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
3224                     &td->td_pcb->pcb_user_save.sv_xmm);
3225                 return (0);
3226         }
3227 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3228         bcopy(fpregs, &td->td_pcb->pcb_user_save.sv_87, sizeof *fpregs);
3229         return (0);
3230 }
3231
3232 /*
3233  * Get machine context.
3234  */
3235 int
3236 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
3237 {
3238         struct trapframe *tp;
3239         struct segment_descriptor *sdp;
3240
3241         tp = td->td_frame;
3242
3243         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
3244         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
3245         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
3246         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
3247         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
3248         mcp->mc_es = tp->tf_es;
3249         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
3250         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
3251         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
3252         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
3253         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
3254         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
3255         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
3256                 mcp->mc_eax = 0;
3257                 mcp->mc_edx = 0;
3258                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
3259         } else {
3260                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
3261                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
3262         }
3263         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
3264         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
3265         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
3266         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
3267         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
3268         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
3269         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
3270
3271         /*
3272          * The get_fpcontext() call must be placed before assignments
3273          * to mc_fsbase and mc_gsbase due to the alignment-override
3274          * code in get_fpcontext() that possibly clobbers 12 bytes of
3275          * mcontext after mc_fpstate.
3276          */
3277         get_fpcontext(td, mcp);
3278         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
3279         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3280         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
3281         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3282
3283         return (0);
3284 }
3285
3286 /*
3287  * Set machine context.
3288  *
3289  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
3290  * touch the cs selector.
3291  */
3292 int
3293 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
3294 {
3295         struct trapframe *tp;
3296         int eflags, ret;
3297
3298         tp = td->td_frame;
3299         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp))
3300                 return (EINVAL);
3301         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
3302             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
3303         if ((ret = set_fpcontext(td, mcp)) == 0) {
3304                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
3305                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
3306                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
3307                 tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
3308                 tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
3309                 tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
3310                 tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
3311                 tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
3312                 tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
3313                 tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
3314                 tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
3315                 tp->tf_eflags = eflags;
3316                 tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
3317                 tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
3318                 td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
3319                 ret = 0;
3320         }
3321         return (ret);
3322 }
3323
3324 static void
3325 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
3326 {
3327 #ifndef DEV_NPX
3328         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
3329         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
3330 #else
3331         union savefpu *addr;
3332
3333         /*
3334          * XXX mc_fpstate might be misaligned, since its declaration is not
3335          * unportabilized using __attribute__((aligned(16))) like the
3336          * declaration of struct savemm, and anyway, alignment doesn't work
3337          * for auto variables since we don't use gcc's pessimal stack
3338          * alignment.  Work around this by abusing the spare fields after
3339          * mcp->mc_fpstate.
3340          *
3341          * XXX unpessimize most cases by only aligning when fxsave might be
3342          * called, although this requires knowing too much about
3343          * npxgetuserregs()'s internals.
3344          */
3345         addr = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
3346         if (td == PCPU_GET(fpcurthread) &&
3347 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3348             cpu_fxsr &&
3349 #endif
3350             ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF)) {
3351                 do
3352                         addr = (void *)((char *)addr + 4);
3353                 while ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF);
3354         }
3355         mcp->mc_ownedfp = npxgetuserregs(td, addr);
3356         if (addr != (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate) {
3357                 bcopy(addr, &mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
3358                 bzero(&mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
3359         }
3360         mcp->mc_fpformat = npxformat();
3361 #endif
3362 }
3363
3364 static int
3365 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
3366 {
3367         union savefpu *addr;
3368
3369         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
3370                 return (0);
3371         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
3372             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
3373                 return (EINVAL);
3374         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
3375                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
3376                 fpstate_drop(td);
3377         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
3378             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
3379                 /* XXX align as above. */
3380                 addr = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
3381                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread) &&
3382 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3383                     cpu_fxsr &&
3384 #endif
3385                     ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF)) {
3386                         do
3387                                 addr = (void *)((char *)addr + 4);
3388                         while ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF);
3389                         bcopy(&mcp->mc_fpstate, addr, sizeof(mcp->mc_fpstate));
3390                 }
3391 #ifdef DEV_NPX
3392 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3393                 if (cpu_fxsr)
3394                         addr->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
3395 #endif
3396                 npxsetuserregs(td, addr);
3397 #endif
3398                 /*
3399                  * Don't bother putting things back where they were in the
3400                  * misaligned case, since we know that the caller won't use
3401                  * them again.
3402                  */
3403         } else
3404                 return (EINVAL);
3405         return (0);
3406 }
3407
3408 static void
3409 fpstate_drop(struct thread *td)
3410 {
3411
3412         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
3413         critical_enter();
3414 #ifdef DEV_NPX
3415         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
3416                 npxdrop();
3417 #endif
3418         /*
3419          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
3420          * owned it.  npxgetuserregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
3421          *
3422          * XXX I don't much like npxgetuserregs()'s semantics of doing a full
3423          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
3424          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
3425          * sendsig() is the only caller of npxgetuserregs()... perhaps we just
3426          * have too many layers.
3427          */
3428         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
3429             PCB_NPXUSERINITDONE);
3430         critical_exit();
3431 }
3432
3433 int
3434 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3435 {
3436         struct pcb *pcb;
3437
3438         if (td == NULL) {
3439                 dbregs->dr[0] = rdr0();
3440                 dbregs->dr[1] = rdr1();
3441                 dbregs->dr[2] = rdr2();
3442                 dbregs->dr[3] = rdr3();
3443                 dbregs->dr[4] = rdr4();
3444                 dbregs->dr[5] = rdr5();
3445                 dbregs->dr[6] = rdr6();
3446                 dbregs->dr[7] = rdr7();
3447         } else {
3448                 pcb = td->td_pcb;
3449                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
3450                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
3451                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
3452                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
3453                 dbregs->dr[4] = 0;
3454                 dbregs->dr[5] = 0;
3455                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
3456                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
3457         }
3458         return (0);
3459 }
3460
3461 int
3462 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3463 {
3464         struct pcb *pcb;
3465         int i;
3466
3467         if (td == NULL) {
3468                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
3469                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
3470                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
3471                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
3472                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
3473                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
3474                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
3475                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
3476         } else {
3477                 /*
3478                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
3479                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
3480                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
3481                  * TRCTRAP.
3482                  */
3483                 for (i = 0; i < 4; i++) {
3484                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3485                                 return (EINVAL);
3486                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3487                                 return (EINVAL);
3488                 }
3489
3490                 pcb = td->td_pcb;
3491
3492                 /*
3493                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
3494                  * process's address space.  If a process could do this, it
3495                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
3496                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
3497                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
3498                  * process's address space.
3499                  *
3500                  * XXX - what about when the watched area of the user's
3501                  * address space is written into from within the kernel
3502                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
3503                  * from within kernel mode?
3504                  */
3505
3506                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
3507                         /* dr0 is enabled */
3508                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3509                                 return (EINVAL);
3510                 }
3511
3512                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
3513                         /* dr1 is enabled */
3514                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3515                                 return (EINVAL);
3516                 }
3517
3518                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
3519                         /* dr2 is enabled */
3520                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3521                                 return (EINVAL);
3522                 }
3523
3524                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
3525                         /* dr3 is enabled */
3526                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3527                                 return (EINVAL);
3528                 }
3529
3530                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
3531                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
3532                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
3533                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
3534                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
3535                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
3536
3537                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
3538         }
3539
3540         return (0);
3541 }
3542
3543 /*
3544  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
3545  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
3546  */
3547 int
3548 user_dbreg_trap(void)
3549 {
3550         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
3551         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
3552         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
3553         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
3554         int i;
3555
3556         dr7 = rdr7();
3557         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
3558                 /*
3559                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
3560                  * thus the trap couldn't have been caused by the
3561                  * hardware debug registers
3562                  */
3563                 return 0;
3564         }
3565
3566         nbp = 0;
3567         dr6 = rdr6();
3568         bp = dr6 & 0x0000000f;
3569
3570         if (!bp) {
3571                 /*
3572                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
3573                  * trap was not caused by any of the debug registers
3574                  */
3575                 return 0;
3576         }
3577
3578         /*
3579          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
3580          * which ones and if any of them are user space addresses
3581          */
3582
3583         if (bp & 0x01) {
3584                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
3585         }
3586         if (bp & 0x02) {
3587                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
3588         }
3589         if (bp & 0x04) {
3590                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
3591         }
3592         if (bp & 0x08) {
3593                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
3594         }
3595
3596         for (i = 0; i < nbp; i++) {
3597                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3598                         /*
3599                          * addr[i] is in user space
3600                          */
3601                         return nbp;
3602                 }
3603         }
3604
3605         /*
3606          * None of the breakpoints are in user space.
3607          */
3608         return 0;
3609 }
3610
3611 #ifndef DEV_APIC
3612 #include <machine/apicvar.h>
3613
3614 /*
3615  * Provide stub functions so that the MADT APIC enumerator in the acpi
3616  * kernel module will link against a kernel without 'device apic'.
3617  *
3618  * XXX - This is a gross hack.
3619  */
3620 void
3621 apic_register_enumerator(struct apic_enumerator *enumerator)
3622 {
3623 }
3624
3625 void *
3626 ioapic_create(vm_paddr_t addr, int32_t apic_id, int intbase)
3627 {
3628         return (NULL);
3629 }
3630
3631 int
3632 ioapic_disable_pin(void *cookie, u_int pin)
3633 {
3634         return (ENXIO);
3635 }
3636
3637 int
3638 ioapic_get_vector(void *cookie, u_int pin)
3639 {
3640         return (-1);
3641 }
3642
3643 void
3644 ioapic_register(void *cookie)
3645 {
3646 }
3647
3648 int
3649 ioapic_remap_vector(void *cookie, u_int pin, int vector)
3650 {
3651         return (ENXIO);
3652 }
3653
3654 int
3655 ioapic_set_extint(void *cookie, u_int pin)
3656 {
3657         return (ENXIO);
3658 }
3659
3660 int
3661 ioapic_set_nmi(void *cookie, u_int pin)
3662 {
3663         return (ENXIO);
3664 }
3665
3666 int
3667 ioapic_set_polarity(void *cookie, u_int pin, enum intr_polarity pol)
3668 {
3669         return (ENXIO);
3670 }
3671
3672 int
3673 ioapic_set_triggermode(void *cookie, u_int pin, enum intr_trigger trigger)
3674 {
3675         return (ENXIO);
3676 }
3677
3678 void
3679 lapic_create(u_int apic_id, int boot_cpu)
3680 {
3681 }
3682
3683 void
3684 lapic_init(vm_paddr_t addr)
3685 {
3686 }
3687
3688 int
3689 lapic_set_lvt_mode(u_int apic_id, u_int lvt, u_int32_t mode)
3690 {
3691         return (ENXIO);
3692 }
3693
3694 int
3695 lapic_set_lvt_polarity(u_int apic_id, u_int lvt, enum intr_polarity pol)
3696 {
3697         return (ENXIO);
3698 }
3699
3700 int
3701 lapic_set_lvt_triggermode(u_int apic_id, u_int lvt, enum intr_trigger trigger)
3702 {
3703         return (ENXIO);
3704 }
3705 #endif
3706
3707 #ifdef KDB
3708
3709 /*
3710  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
3711  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
3712  */
3713
3714 /* silence compiler warnings */
3715 u_char inb_(u_short);
3716 void outb_(u_short, u_char);
3717
3718 u_char
3719 inb_(u_short port)
3720 {
3721         return inb(port);
3722 }
3723
3724 void
3725 outb_(u_short port, u_char data)
3726 {
3727         outb(port, data);
3728 }
3729
3730 #endif /* KDB */