sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 #include "opt_apic.h"
  44 #include "opt_atpic.h"
  45 #include "opt_compat.h"
  46 #include "opt_cpu.h"
  47 #include "opt_ddb.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_isa.h"
  50 #include "opt_kstack_pages.h"
  51 #include "opt_maxmem.h"
  52 #include "opt_mp_watchdog.h"
  53 #include "opt_npx.h"
  54 #include "opt_perfmon.h"
  55 #include "opt_platform.h"
  56 #include "opt_xbox.h"
  57
  58 #include <sys/param.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/bio.h>
  62 #include <sys/buf.h>
  63 #include <sys/bus.h>
  64 #include <sys/callout.h>
  65 #include <sys/cons.h>
  66 #include <sys/cpu.h>
  67 #include <sys/eventhandler.h>
  68 #include <sys/exec.h>
  69 #include <sys/imgact.h>
  70 #include <sys/kdb.h>
  71 #include <sys/kernel.h>
  72 #include <sys/ktr.h>
  73 #include <sys/linker.h>
  74 #include <sys/lock.h>
  75 #include <sys/malloc.h>
  76 #include <sys/memrange.h>
  77 #include <sys/msgbuf.h>
  78 #include <sys/mutex.h>
  79 #include <sys/pcpu.h>
  80 #include <sys/ptrace.h>
  81 #include <sys/reboot.h>
  82 #include <sys/rwlock.h>
  83 #include <sys/sched.h>
  84 #include <sys/signalvar.h>
  85 #ifdef SMP
  86 #include <sys/smp.h>
  87 #endif
  88 #include <sys/syscallsubr.h>
  89 #include <sys/sysctl.h>
  90 #include <sys/sysent.h>
  91 #include <sys/sysproto.h>
  92 #include <sys/ucontext.h>
  93 #include <sys/vmmeter.h>
  94
  95 #include <vm/vm.h>
  96 #include <vm/vm_extern.h>
  97 #include <vm/vm_kern.h>
  98 #include <vm/vm_page.h>
  99 #include <vm/vm_map.h>
 100 #include <vm/vm_object.h>
 101 #include <vm/vm_pager.h>
 102 #include <vm/vm_param.h>
 103
 104 #ifdef DDB
 105 #ifndef KDB
 106 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 107 #endif
 108 #include <ddb/ddb.h>
 109 #include <ddb/db_sym.h>
 110 #endif
 111
 112 #ifdef PC98
 113 #include <pc98/pc98/pc98_machdep.h>
 114 #else
 115 #include <isa/rtc.h>
 116 #endif
 117
 118 #include <net/netisr.h>
 119
 120 #include <machine/bootinfo.h>
 121 #include <machine/clock.h>
 122 #include <machine/cpu.h>
 123 #include <machine/cputypes.h>
 124 #include <machine/intr_machdep.h>
 125 #include <x86/mca.h>
 126 #include <machine/md_var.h>
 127 #include <machine/metadata.h>
 128 #include <machine/mp_watchdog.h>
 129 #include <machine/pc/bios.h>
 130 #include <machine/pcb.h>
 131 #include <machine/pcb_ext.h>
 132 #include <machine/proc.h>
 133 #include <machine/reg.h>
 134 #include <machine/sigframe.h>
 135 #include <machine/specialreg.h>
 136 #include <machine/vm86.h>
 137 #include <x86/init.h>
 138 #ifdef PERFMON
 139 #include <machine/perfmon.h>
 140 #endif
 141 #ifdef SMP
 142 #include <machine/smp.h>
 143 #endif
 144 #ifdef FDT
 145 #include <x86/fdt.h>
 146 #endif
 147
 148 #ifdef DEV_APIC
 149 #include <x86/apicvar.h>
 150 #endif
 151
 152 #ifdef DEV_ISA
 153 #include <x86/isa/icu.h>
 154 #endif
 155
 156 #ifdef XBOX
 157 #include <machine/xbox.h>
 158
 159 int arch_i386_is_xbox = 0;
 160 uint32_t arch_i386_xbox_memsize = 0;
 161 #endif
 162
 163 /* Sanity check for __curthread() */
 164 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 165
 166 extern register_t init386(int first);
 167 extern void dblfault_handler(void);
 168
 169 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
 170 #define CPU_ENABLE_SSE
 171 #endif
 172
 173 static void cpu_startup(void *);
 174 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 175 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 176     char *xfpusave, size_t xfpusave_len);
 177 static int  set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 178     char *xfpustate, size_t xfpustate_len);
 179 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 180
 181 /* Intel ICH registers */
 182 #define ICH_PMBASE      0x400
 183 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 184
 185 int     _udatasel, _ucodesel;
 186 u_int   basemem;
 187
 188 #ifdef PC98
 189 int     need_pre_dma_flush;     /* If 1, use wbinvd befor DMA transfer. */
 190 int     need_post_dma_flush;    /* If 1, use invd after DMA transfer. */
 191
 192 static int      ispc98 = 1;
 193 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 194 #endif
 195
 196 int cold = 1;
 197
 198 #ifdef COMPAT_43
 199 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 200 #endif
 201 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 202 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 203 #endif
 204
 205 long Maxmem = 0;
 206 long realmem = 0;
 207
 208 #ifdef PAE
 209 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 210 #endif
 211
 212 /*
 213  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 214  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 215  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 216  * PHYSSEG entries.
 217  */
 218 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 219
 220 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 221 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 222
 223 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 224 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 225 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 226
 227 struct kva_md_info kmi;
 228
 229 static struct trapframe proc0_tf;
 230 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 231
 232 struct mtx icu_lock;
 233
 234 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 235
 236  /* Default init_ops implementation. */
 237  struct init_ops init_ops = {
 238         .early_clock_source_init =      i8254_init,
 239         .early_delay =                  i8254_delay,
 240 #ifdef DEV_APIC
 241         .msi_init =                     msi_init,
 242 #endif
 243  };
 244
 245 static void
 246 cpu_startup(dummy)
 247         void *dummy;
 248 {
 249         uintmax_t memsize;
 250         char *sysenv;
 251
 252 #ifndef PC98
 253         /*
 254          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 255          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 256          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 257          * start the APs.
 258          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 259          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 260          */
 261         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 262         if (sysenv != NULL) {
 263                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 264                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 265                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 266                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 267                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 268                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 269                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 270                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 271                         if (bootverbose)
 272                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 273                                     "Intel ICH.\n");
 274                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 275                 }
 276                 freeenv(sysenv);
 277         }
 278 #endif /* !PC98 */
 279
 280         /*
 281          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 282          */
 283         startrtclock();
 284         printcpuinfo();
 285         panicifcpuunsupported();
 286 #ifdef PERFMON
 287         perfmon_init();
 288 #endif
 289
 290         /*
 291          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 292          */
 293         memsize = 0;
 294         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 295         if (sysenv != NULL) {
 296                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 297                 freeenv(sysenv);
 298         }
 299         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count))
 300                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 301         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 302         realmem = atop(memsize);
 303
 304         /*
 305          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 306          */
 307         if (bootverbose) {
 308                 int indx;
 309
 310                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 311                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 312                         vm_paddr_t size;
 313
 314                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 315                         printf(
 316                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 317                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 318                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 319                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 320                 }
 321         }
 322
 323         vm_ksubmap_init(&kmi);
 324
 325         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 326             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count),
 327             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count) / 1048576);
 328
 329         /*
 330          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 331          */
 332         bufinit();
 333         vm_pager_bufferinit();
 334         cpu_setregs();
 335 }
 336
 337 /*
 338  * Send an interrupt to process.
 339  *
 340  * Stack is set up to allow sigcode stored
 341  * at top to call routine, followed by call
 342  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 343  * resets the signal mask, the stack, and the
 344  * frame pointer, it returns to the user
 345  * specified pc, psl.
 346  */
 347 #ifdef COMPAT_43
 348 static void
 349 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 350 {
 351         struct osigframe sf, *fp;
 352         struct proc *p;
 353         struct thread *td;
 354         struct sigacts *psp;
 355         struct trapframe *regs;
 356         int sig;
 357         int oonstack;
 358
 359         td = curthread;
 360         p = td->td_proc;
 361         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 362         sig = ksi->ksi_signo;
 363         psp = p->p_sigacts;
 364         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 365         regs = td->td_frame;
 366         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 367
 368         /* Allocate space for the signal handler context. */
 369         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 370             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 371                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 372                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 373 #if defined(COMPAT_43)
 374                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 375 #endif
 376         } else
 377                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 378
 379         /* Build the argument list for the signal handler. */
 380         sf.sf_signum = sig;
 381         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 382         bzero(&sf.sf_siginfo, sizeof(sf.sf_siginfo));
 383         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 384                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 385                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 386                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 387                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 388                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 389                 sf.sf_addr = 0;
 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         if (p->p_sysent->sv_sigcode_base != 0) {
 461                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 462                     szosigcode;
 463         } else {
 464                 /* a.out sysentvec does not use shared page */
 465                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szosigcode;
 466         }
 467         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 468         regs->tf_cs = _ucodesel;
 469         regs->tf_ds = _udatasel;
 470         regs->tf_es = _udatasel;
 471         regs->tf_fs = _udatasel;
 472         load_gs(_udatasel);
 473         regs->tf_ss = _udatasel;
 474         PROC_LOCK(p);
 475         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 476 }
 477 #endif /* COMPAT_43 */
 478
 479 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 480 static void
 481 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 482 {
 483         struct sigframe4 sf, *sfp;
 484         struct proc *p;
 485         struct thread *td;
 486         struct sigacts *psp;
 487         struct trapframe *regs;
 488         int sig;
 489         int oonstack;
 490
 491         td = curthread;
 492         p = td->td_proc;
 493         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 494         sig = ksi->ksi_signo;
 495         psp = p->p_sigacts;
 496         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 497         regs = td->td_frame;
 498         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 499
 500         /* Save user context. */
 501         bzero(&sf, sizeof(sf));
 502         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 503         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 504         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 505             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 506         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 507         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 508         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 509         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 510             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 511         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__,
 512             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__));
 513         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 514
 515         /* Allocate space for the signal handler context. */
 516         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 517             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 518                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 519                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 520 #if defined(COMPAT_43)
 521                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 522 #endif
 523         } else
 524                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 525
 526         /* Build the argument list for the signal handler. */
 527         sf.sf_signum = sig;
 528         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 529         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 530         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 531                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 532                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 533                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 534
 535                 /* Fill in POSIX parts */
 536                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 537                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 538                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 539         } else {
 540                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 541                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 542                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 543                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 544         }
 545         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 546         PROC_UNLOCK(p);
 547
 548         /*
 549          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 550          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 551          * eflags.
 552          */
 553         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 554                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 555                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 556
 557                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 558                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 559                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 560                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 561
 562                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 563                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 564                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 565                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 566
 567                 /*
 568                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 569                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 570                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 571                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 572                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 573                  */
 574                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 575         }
 576
 577         /*
 578          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 579          */
 580         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 581 #ifdef DEBUG
 582                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 583 #endif
 584                 PROC_LOCK(p);
 585                 sigexit(td, SIGILL);
 586         }
 587
 588         regs->tf_esp = (int)sfp;
 589         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 590             szfreebsd4_sigcode;
 591         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 592         regs->tf_cs = _ucodesel;
 593         regs->tf_ds = _udatasel;
 594         regs->tf_es = _udatasel;
 595         regs->tf_fs = _udatasel;
 596         regs->tf_ss = _udatasel;
 597         PROC_LOCK(p);
 598         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 599 }
 600 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 601
 602 void
 603 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 604 {
 605         struct sigframe sf, *sfp;
 606         struct proc *p;
 607         struct thread *td;
 608         struct sigacts *psp;
 609         char *sp;
 610         struct trapframe *regs;
 611         struct segment_descriptor *sdp;
 612         char *xfpusave;
 613         size_t xfpusave_len;
 614         int sig;
 615         int oonstack;
 616
 617         td = curthread;
 618         p = td->td_proc;
 619         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 620         sig = ksi->ksi_signo;
 621         psp = p->p_sigacts;
 622         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 623 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 624         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 625                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 626                 return;
 627         }
 628 #endif
 629 #ifdef COMPAT_43
 630         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 631                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 632                 return;
 633         }
 634 #endif
 635         regs = td->td_frame;
 636         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 637
 638 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 639         if (cpu_max_ext_state_size > sizeof(union savefpu) && use_xsave) {
 640                 xfpusave_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
 641                 xfpusave = __builtin_alloca(xfpusave_len);
 642         } else {
 643 #else
 644         {
 645 #endif
 646                 xfpusave_len = 0;
 647                 xfpusave = NULL;
 648         }
 649
 650         /* Save user context. */
 651         bzero(&sf, sizeof(sf));
 652         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 653         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 654         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 655             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 656         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 657         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 658         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 659         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 660         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext, xfpusave, xfpusave_len);
 661         fpstate_drop(td);
 662         /*
 663          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 664          */
 665         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 666         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 667             sdp->sd_lobase;
 668         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 669         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 670             sdp->sd_lobase;
 671         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2,
 672             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2));
 673         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 674
 675         /* Allocate space for the signal handler context. */
 676         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 677             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 678                 sp = td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 679 #if defined(COMPAT_43)
 680                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 681 #endif
 682         } else
 683                 sp = (char *)regs->tf_esp - 128;
 684         if (xfpusave != NULL) {
 685                 sp -= xfpusave_len;
 686                 sp = (char *)((unsigned int)sp & ~0x3F);
 687                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate = (register_t)sp;
 688         }
 689         sp -= sizeof(struct sigframe);
 690
 691         /* Align to 16 bytes. */
 692         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 693
 694         /* Translate the signal if appropriate. */
 695         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 696                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 697
 698         /* Build the argument list for the signal handler. */
 699         sf.sf_signum = sig;
 700         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 701         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 702         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 703                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 704                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 705                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 706
 707                 /* Fill in POSIX parts */
 708                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 709                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 710         } else {
 711                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 712                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 713                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 714                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 715         }
 716         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 717         PROC_UNLOCK(p);
 718
 719         /*
 720          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 721          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 722          * eflags.
 723          */
 724         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 725                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 726                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 727
 728                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 729                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 730                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 731                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 732
 733                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 734                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 735                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 736                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 737
 738                 /*
 739                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 740                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 741                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 742                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 743                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 744                  */
 745                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 746         }
 747
 748         /*
 749          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 750          */
 751         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
 752             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
 753             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
 754             != 0)) {
 755 #ifdef DEBUG
 756                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 757 #endif
 758                 PROC_LOCK(p);
 759                 sigexit(td, SIGILL);
 760         }
 761
 762         regs->tf_esp = (int)sfp;
 763         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 764         if (regs->tf_eip == 0)
 765                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szsigcode;
 766         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 767         regs->tf_cs = _ucodesel;
 768         regs->tf_ds = _udatasel;
 769         regs->tf_es = _udatasel;
 770         regs->tf_fs = _udatasel;
 771         regs->tf_ss = _udatasel;
 772         PROC_LOCK(p);
 773         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 774 }
 775
 776 /*
 777  * System call to cleanup state after a signal
 778  * has been taken.  Reset signal mask and
 779  * stack state from context left by sendsig (above).
 780  * Return to previous pc and psl as specified by
 781  * context left by sendsig. Check carefully to
 782  * make sure that the user has not modified the
 783  * state to gain improper privileges.
 784  *
 785  * MPSAFE
 786  */
 787 #ifdef COMPAT_43
 788 int
 789 osigreturn(td, uap)
 790         struct thread *td;
 791         struct osigreturn_args /* {
 792                 struct osigcontext *sigcntxp;
 793         } */ *uap;
 794 {
 795         struct osigcontext sc;
 796         struct trapframe *regs;
 797         struct osigcontext *scp;
 798         int eflags, error;
 799         ksiginfo_t ksi;
 800
 801         regs = td->td_frame;
 802         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 803         if (error != 0)
 804                 return (error);
 805         scp = &sc;
 806         eflags = scp->sc_ps;
 807         if (eflags & PSL_VM) {
 808                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 809                 struct vm86_kernel *vm86;
 810
 811                 /*
 812                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 813                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 814                  */
 815                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 816                         return (EINVAL);
 817                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 818                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 819                         return (EINVAL);
 820
 821                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 822                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 823                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 824                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 825                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 826                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 827                         trapsignal(td, &ksi);
 828                 }
 829
 830                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 831                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 832                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 833                 } else {
 834                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 835                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 836                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 837                 }
 838                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 839                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 840                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 841                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 842                 tf->tf_ds = _udatasel;
 843                 tf->tf_es = _udatasel;
 844                 tf->tf_fs = _udatasel;
 845         } else {
 846                 /*
 847                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 848                  */
 849                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 850                         return (EINVAL);
 851                 }
 852
 853                 /*
 854                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 855                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 856                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 857                  */
 858                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 859                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 860                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 861                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 862                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 863                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 864                         trapsignal(td, &ksi);
 865                         return (EINVAL);
 866                 }
 867                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 868                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 869                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 870         }
 871
 872         /* Restore remaining registers. */
 873         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 874         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 875         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 876         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 877         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 878         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 879         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 880         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 881         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 882         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 883         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 884         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 885         regs->tf_eflags = eflags;
 886
 887 #if defined(COMPAT_43)
 888         if (scp->sc_onstack & 1)
 889                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 890         else
 891                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 892 #endif
 893         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 894             SIGPROCMASK_OLD);
 895         return (EJUSTRETURN);
 896 }
 897 #endif /* COMPAT_43 */
 898
 899 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 900 /*
 901  * MPSAFE
 902  */
 903 int
 904 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 905         struct thread *td;
 906         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 907                 const ucontext4 *sigcntxp;
 908         } */ *uap;
 909 {
 910         struct ucontext4 uc;
 911         struct trapframe *regs;
 912         struct ucontext4 *ucp;
 913         int cs, eflags, error;
 914         ksiginfo_t ksi;
 915
 916         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 917         if (error != 0)
 918                 return (error);
 919         ucp = &uc;
 920         regs = td->td_frame;
 921         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 922         if (eflags & PSL_VM) {
 923                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 924                 struct vm86_kernel *vm86;
 925
 926                 /*
 927                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 928                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 929                  */
 930                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 931                         return (EINVAL);
 932                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 933                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 934                         return (EINVAL);
 935
 936                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 937                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 938                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 939                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 940                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 941                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 942                         trapsignal(td, &ksi);
 943                 }
 944                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 945                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 946                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 947                 } else {
 948                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 949                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 950                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 951                 }
 952                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 953                 tf->tf_eflags = eflags;
 954                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 955                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 956                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 957                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 958                 tf->tf_ds = _udatasel;
 959                 tf->tf_es = _udatasel;
 960                 tf->tf_fs = _udatasel;
 961         } else {
 962                 /*
 963                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 964                  */
 965                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 966                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
 967                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
 968                         return (EINVAL);
 969                 }
 970
 971                 /*
 972                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 973                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 974                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 975                  */
 976                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 977                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 978                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
 979                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
 980                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 981                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 982                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 983                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 984                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 985                         trapsignal(td, &ksi);
 986                         return (EINVAL);
 987                 }
 988
 989                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 990         }
 991
 992 #if defined(COMPAT_43)
 993         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 994                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 995         else
 996                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 997 #endif
 998         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 999         return (EJUSTRETURN);
1000 }
1001 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
1002
1003 /*
1004  * MPSAFE
1005  */
1006 int
1007 sys_sigreturn(td, uap)
1008         struct thread *td;
1009         struct sigreturn_args /* {
1010                 const struct __ucontext *sigcntxp;
1011         } */ *uap;
1012 {
1013         ucontext_t uc;
1014         struct proc *p;
1015         struct trapframe *regs;
1016         ucontext_t *ucp;
1017         char *xfpustate;
1018         size_t xfpustate_len;
1019         int cs, eflags, error, ret;
1020         ksiginfo_t ksi;
1021
1022         p = td->td_proc;
1023
1024         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
1025         if (error != 0)
1026                 return (error);
1027         ucp = &uc;
1028         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
1029                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
1030                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
1031                 return (EINVAL);
1032         }
1033         regs = td->td_frame;
1034         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
1035         if (eflags & PSL_VM) {
1036                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
1037                 struct vm86_kernel *vm86;
1038
1039                 /*
1040                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
1041                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
1042                  */
1043                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
1044                         return (EINVAL);
1045                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1046                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1047                         return (EINVAL);
1048
1049                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1050                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1051                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1052                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1053                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1054                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1055                         trapsignal(td, &ksi);
1056                 }
1057
1058                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1059                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1060                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1061                 } else {
1062                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1063                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1064                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1065                 }
1066                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1067                 tf->tf_eflags = eflags;
1068                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1069                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1070                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1071                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1072                 tf->tf_ds = _udatasel;
1073                 tf->tf_es = _udatasel;
1074                 tf->tf_fs = _udatasel;
1075         } else {
1076                 /*
1077                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1078                  */
1079                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1080                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1081                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1082                         return (EINVAL);
1083                 }
1084
1085                 /*
1086                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1087                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1088                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1089                  */
1090                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1091                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1092                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1093                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1094                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1095                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1096                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1097                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1098                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1099                         trapsignal(td, &ksi);
1100                         return (EINVAL);
1101                 }
1102
1103                 if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
1104                         xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
1105                         if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
1106                             sizeof(union savefpu)) {
1107                                 uprintf(
1108                             "pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
1109                                     p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
1110                                 return (EINVAL);
1111                         }
1112                         xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
1113                         error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
1114                             xfpustate, xfpustate_len);
1115                         if (error != 0) {
1116                                 uprintf(
1117         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
1118                                     p->p_pid, td->td_name);
1119                                 return (error);
1120                         }
1121                 } else {
1122                         xfpustate = NULL;
1123                         xfpustate_len = 0;
1124                 }
1125                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate,
1126                     xfpustate_len);
1127                 if (ret != 0)
1128                         return (ret);
1129                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1130         }
1131
1132 #if defined(COMPAT_43)
1133         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1134                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1135         else
1136                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1137 #endif
1138
1139         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1140         return (EJUSTRETURN);
1141 }
1142
1143 /*
1144  * Reset registers to default values on exec.
1145  */
1146 void
1147 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1148 {
1149         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1150         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1151
1152         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1153         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1154         load_gs(_udatasel);
1155
1156         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1157         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1158                 user_ldt_free(td);
1159         else
1160                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1161
1162         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1163         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1164         regs->tf_esp = stack;
1165         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1166         regs->tf_ss = _udatasel;
1167         regs->tf_ds = _udatasel;
1168         regs->tf_es = _udatasel;
1169         regs->tf_fs = _udatasel;
1170         regs->tf_cs = _ucodesel;
1171
1172         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1173         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1174
1175         /*
1176          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1177          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1178          */
1179         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1180                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1181                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1182                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1183                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1184                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1185                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1186                 if (pcb == curpcb) {
1187                         /*
1188                          * Clear the debug registers on the running
1189                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1190                          * the next process we switch to.
1191                          */
1192                         reset_dbregs();
1193                 }
1194                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1195         }
1196
1197         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1198
1199         /*
1200          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1201          * clean FP state if it uses the FPU again.
1202          */
1203         fpstate_drop(td);
1204
1205         /*
1206          * XXX - Linux emulator
1207          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1208          * on it.
1209          */
1210         td->td_retval[1] = 0;
1211 }
1212
1213 void
1214 cpu_setregs(void)
1215 {
1216         unsigned int cr0;
1217
1218         cr0 = rcr0();
1219
1220         /*
1221          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1222          *
1223          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1224          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1225          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1226          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1227          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1228          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1229          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1230          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1231          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1232          *
1233          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1234          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1235          */
1236         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1237         load_cr0(cr0);
1238         load_gs(_udatasel);
1239 }
1240
1241 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1242 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1243         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1244
1245 static char bootmethod[16] = "BIOS";
1246 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
1247     "System firmware boot method");
1248
1249 /*
1250  * Initialize 386 and configure to run kernel
1251  */
1252
1253 /*
1254  * Initialize segments & interrupt table
1255  */
1256
1257 int _default_ldt;
1258
1259 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1260 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1261 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1262 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1263 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1264 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1265
1266 static struct i386tss dblfault_tss;
1267 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1268
1269 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1270
1271
1272 /*
1273  * software prototypes -- in more palatable form.
1274  *
1275  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1276  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1277  */
1278 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1279 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1280 {       .ssd_base = 0x0,
1281         .ssd_limit = 0x0,
1282         .ssd_type = 0,
1283         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1284         .ssd_p = 0,
1285         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1286         .ssd_def32 = 0,
1287         .ssd_gran = 0           },
1288 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1289 {       .ssd_base = 0x0,
1290         .ssd_limit = 0xfffff,
1291         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1292         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1293         .ssd_p = 1,
1294         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1295         .ssd_def32 = 1,
1296         .ssd_gran = 1           },
1297 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1298 {       .ssd_base = 0x0,
1299         .ssd_limit = 0xfffff,
1300         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1301         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1302         .ssd_p = 1,
1303         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1304         .ssd_def32 = 1,
1305         .ssd_gran = 1           },
1306 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1307 {       .ssd_base = 0x0,
1308         .ssd_limit = 0xfffff,
1309         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1310         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1311         .ssd_p = 1,
1312         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1313         .ssd_def32 = 1,
1314         .ssd_gran = 1           },
1315 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1316 {       .ssd_base = 0x0,
1317         .ssd_limit = 0xfffff,
1318         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1319         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1320         .ssd_p = 1,
1321         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1322         .ssd_def32 = 1,
1323         .ssd_gran = 1           },
1324 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1325 {       .ssd_base = 0x0,
1326         .ssd_limit = 0xfffff,
1327         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1328         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1329         .ssd_p = 1,
1330         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1331         .ssd_def32 = 1,
1332         .ssd_gran = 1           },
1333 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1334 {       .ssd_base = 0x0,
1335         .ssd_limit = 0xfffff,
1336         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1337         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1338         .ssd_p = 1,
1339         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1340         .ssd_def32 = 1,
1341         .ssd_gran = 1           },
1342 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1343 {       .ssd_base = 0x0,
1344         .ssd_limit = 0xfffff,
1345         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1346         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1347         .ssd_p = 1,
1348         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1349         .ssd_def32 = 1,
1350         .ssd_gran = 1           },
1351 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1352 {       .ssd_base = 0x400,
1353         .ssd_limit = 0xfffff,
1354         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1355         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1356         .ssd_p = 1,
1357         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1358         .ssd_def32 = 1,
1359         .ssd_gran = 1           },
1360 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1361 {
1362         .ssd_base = 0x0,
1363         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1364         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1365         .ssd_dpl = 0,
1366         .ssd_p = 1,
1367         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1368         .ssd_def32 = 0,
1369         .ssd_gran = 0           },
1370 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1371 {       .ssd_base = (int) ldt,
1372         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1373         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1374         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1375         .ssd_p = 1,
1376         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1377         .ssd_def32 = 0,
1378         .ssd_gran = 0           },
1379 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1380 {       .ssd_base = (int) ldt,
1381         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1382         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1383         .ssd_dpl = 0,
1384         .ssd_p = 1,
1385         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1386         .ssd_def32 = 0,
1387         .ssd_gran = 0           },
1388 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1389 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1390         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1391         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1392         .ssd_dpl = 0,
1393         .ssd_p = 1,
1394         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1395         .ssd_def32 = 0,
1396         .ssd_gran = 0           },
1397 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1398 {       .ssd_base = 0,
1399         .ssd_limit = 0xfffff,
1400         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1401         .ssd_dpl = 0,
1402         .ssd_p = 1,
1403         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1404         .ssd_def32 = 0,
1405         .ssd_gran = 1           },
1406 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1407 {       .ssd_base = 0,
1408         .ssd_limit = 0xfffff,
1409         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1410         .ssd_dpl = 0,
1411         .ssd_p = 1,
1412         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1413         .ssd_def32 = 0,
1414         .ssd_gran = 1           },
1415 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1416 {       .ssd_base = 0,
1417         .ssd_limit = 0xfffff,
1418         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1419         .ssd_dpl = 0,
1420         .ssd_p = 1,
1421         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1422         .ssd_def32 = 1,
1423         .ssd_gran = 1           },
1424 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1425 {       .ssd_base = 0,
1426         .ssd_limit = 0xfffff,
1427         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1428         .ssd_dpl = 0,
1429         .ssd_p = 1,
1430         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1431         .ssd_def32 = 0,
1432         .ssd_gran = 1           },
1433 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1434 {       .ssd_base = 0,
1435         .ssd_limit = 0xfffff,
1436         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1437         .ssd_dpl = 0,
1438         .ssd_p = 1,
1439         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1440         .ssd_def32 = 0,
1441         .ssd_gran = 1           },
1442 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1443 {       .ssd_base = 0x0,
1444         .ssd_limit = 0x0,
1445         .ssd_type = 0,
1446         .ssd_dpl = 0,
1447         .ssd_p = 0,
1448         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1449         .ssd_def32 = 0,
1450         .ssd_gran = 0           },
1451 };
1452
1453 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1454         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1455 {       .ssd_base = 0x0,
1456         .ssd_limit = 0x0,
1457         .ssd_type = 0,
1458         .ssd_dpl = 0,
1459         .ssd_p = 0,
1460         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1461         .ssd_def32 = 0,
1462         .ssd_gran = 0           },
1463         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1464 {       .ssd_base = 0x0,
1465         .ssd_limit = 0x0,
1466         .ssd_type = 0,
1467         .ssd_dpl = 0,
1468         .ssd_p = 0,
1469         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1470         .ssd_def32 = 0,
1471         .ssd_gran = 0           },
1472         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1473 {       .ssd_base = 0x0,
1474         .ssd_limit = 0x0,
1475         .ssd_type = 0,
1476         .ssd_dpl = 0,
1477         .ssd_p = 0,
1478         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1479         .ssd_def32 = 0,
1480         .ssd_gran = 0           },
1481         /* Code Descriptor for user */
1482 {       .ssd_base = 0x0,
1483         .ssd_limit = 0xfffff,
1484         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1485         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1486         .ssd_p = 1,
1487         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1488         .ssd_def32 = 1,
1489         .ssd_gran = 1           },
1490         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1491 {       .ssd_base = 0x0,
1492         .ssd_limit = 0x0,
1493         .ssd_type = 0,
1494         .ssd_dpl = 0,
1495         .ssd_p = 0,
1496         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1497         .ssd_def32 = 0,
1498         .ssd_gran = 0           },
1499         /* Data Descriptor for user */
1500 {       .ssd_base = 0x0,
1501         .ssd_limit = 0xfffff,
1502         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1503         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1504         .ssd_p = 1,
1505         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1506         .ssd_def32 = 1,
1507         .ssd_gran = 1           },
1508 };
1509
1510 void
1511 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1512         int idx;
1513         inthand_t *func;
1514         int typ;
1515         int dpl;
1516         int selec;
1517 {
1518         struct gate_descriptor *ip;
1519
1520         ip = idt + idx;
1521         ip->gd_looffset = (int)func;
1522         ip->gd_selector = selec;
1523         ip->gd_stkcpy = 0;
1524         ip->gd_xx = 0;
1525         ip->gd_type = typ;
1526         ip->gd_dpl = dpl;
1527         ip->gd_p = 1;
1528         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1529 }
1530
1531 extern inthand_t
1532         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1533         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1534         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1535         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1536         IDTVEC(xmm),
1537 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1538         IDTVEC(dtrace_ret),
1539 #endif
1540 #ifdef XENHVM
1541         IDTVEC(xen_intr_upcall),
1542 #endif
1543         IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1544
1545 #ifdef DDB
1546 /*
1547  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1548  * the default 'rsvd' entry point.
1549  */
1550 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1551 {
1552         struct gate_descriptor *ip;
1553         int idx;
1554         uintptr_t func;
1555
1556         ip = idt;
1557         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1558                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1559                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1560                         db_printf("%3d\t", idx);
1561                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1562                         db_printf("\n");
1563                 }
1564                 ip++;
1565         }
1566 }
1567
1568 /* Show privileged registers. */
1569 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1570 {
1571         uint64_t idtr, gdtr;
1572
1573         idtr = ridt();
1574         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1575             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1576         gdtr = rgdt();
1577         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1578             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1579         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1580         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1581         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1582         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1583         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1584         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1585         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
1586                 db_printf("xcr0\t0x%016llx\n", rxcr(0));
1587         if (amd_feature & (AMDID_NX | AMDID_LM))
1588                 db_printf("EFER\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_EFER));
1589         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
1590                 db_printf("FEATURES_CTL\t0x%016llx\n",
1591                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
1592         if ((cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_INTEL ||
1593             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD) && CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) >= 6)
1594                 db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
1595         if (cpu_feature & CPUID_PAT)
1596                 db_printf("PAT\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_PAT));
1597 }
1598
1599 DB_SHOW_COMMAND(dbregs, db_show_dbregs)
1600 {
1601
1602         db_printf("dr0\t0x%08x\n", rdr0());
1603         db_printf("dr1\t0x%08x\n", rdr1());
1604         db_printf("dr2\t0x%08x\n", rdr2());
1605         db_printf("dr3\t0x%08x\n", rdr3());
1606         db_printf("dr6\t0x%08x\n", rdr6());
1607         db_printf("dr7\t0x%08x\n", rdr7());
1608 }
1609 #endif
1610
1611 void
1612 sdtossd(sd, ssd)
1613         struct segment_descriptor *sd;
1614         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1615 {
1616         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1617         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1618         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1619         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1620         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1621         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1622         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1623 }
1624
1625 #if !defined(PC98)
1626 static int
1627 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
1628     int *physmap_idxp)
1629 {
1630         int i, insert_idx, physmap_idx;
1631
1632         physmap_idx = *physmap_idxp;
1633
1634         if (length == 0)
1635                 return (1);
1636
1637 #ifndef PAE
1638         if (base > 0xffffffff) {
1639                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1640                     (u_int)(length / 1024));
1641                 return (1);
1642         }
1643 #endif
1644
1645         /*
1646          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
1647          * assuming the new entry will be added to the end.
1648          */
1649         insert_idx = physmap_idx + 2;
1650         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1651                 if (base < physmap[i + 1]) {
1652                         if (base + length <= physmap[i]) {
1653                                 insert_idx = i;
1654                                 break;
1655                         }
1656                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1657                                 printf(
1658                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
1659                         return (1);
1660                 }
1661         }
1662
1663         /* See if we can prepend to the next entry. */
1664         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
1665                 physmap[insert_idx] = base;
1666                 return (1);
1667         }
1668
1669         /* See if we can append to the previous entry. */
1670         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
1671                 physmap[insert_idx - 1] += length;
1672                 return (1);
1673         }
1674
1675         physmap_idx += 2;
1676         *physmap_idxp = physmap_idx;
1677         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1678                 printf(
1679                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1680                 return (0);
1681         }
1682
1683         /*
1684          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
1685          * entry if needed.
1686          */
1687         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
1688                 physmap[i] = physmap[i - 2];
1689                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
1690         }
1691
1692         /* Insert the new entry. */
1693         physmap[insert_idx] = base;
1694         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
1695         return (1);
1696 }
1697
1698 static int
1699 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
1700 {
1701         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1702                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
1703                     smap->type, smap->base, smap->length);
1704
1705         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1706                 return (1);
1707
1708         return (add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
1709             physmap_idxp));
1710 }
1711
1712 static void
1713 add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, vm_paddr_t *physmap,
1714     int *physmap_idxp)
1715 {
1716         struct bios_smap *smap, *smapend;
1717         u_int32_t smapsize;
1718         /*
1719          * Memory map from INT 15:E820.
1720          *
1721          * subr_module.c says:
1722          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1723          * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
1724          */
1725         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
1726         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1727
1728         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
1729                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, physmap_idxp))
1730                         break;
1731 }
1732 #endif /* !PC98 */
1733
1734 static void
1735 basemem_setup(void)
1736 {
1737         vm_paddr_t pa;
1738         pt_entry_t *pte;
1739         int i;
1740
1741         if (basemem > 640) {
1742                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1743                         basemem);
1744                 basemem = 640;
1745         }
1746
1747         /*
1748          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1749          * between the end of base memory and the start of
1750          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1751          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1752          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1753          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1754          * to begin with and then parts of it are remapped.
1755          * The parts that aren't remapped form holes that
1756          * remain read-only and are unused by the kernel.
1757          * The base memory area is below the physical end of
1758          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1759          * The part of it from PAGE_SIZE to
1760          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1761          * remapped and used by the kernel later.)
1762          *
1763          * This code is similar to the code used in
1764          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1765          * allocated we simply change the mapping.
1766          */
1767         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1768              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
1769                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
1770
1771         /*
1772          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
1773          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
1774          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
1775          * page 0, at least as initialized here?
1776          */
1777         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1778         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1779                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1780 }
1781
1782 /*
1783  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1784  * available physical memory in the system, then test this memory and
1785  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1786  *
1787  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1788  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1789  *
1790  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1791  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1792  *
1793  * XXX first should be vm_paddr_t.
1794  */
1795 #ifdef PC98
1796 static void
1797 getmemsize(int first)
1798 {
1799         int off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1800         u_long physmem_tunable, memtest;
1801         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
1802         pt_entry_t *pte;
1803         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1804         int i;
1805         int pg_n;
1806         u_int extmem;
1807         u_int under16;
1808         vm_paddr_t pa;
1809
1810         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1811
1812         /* XXX - some of EPSON machines can't use PG_N */
1813         pg_n = PG_N;
1814         if (pc98_machine_type & M_EPSON_PC98) {
1815                 switch (epson_machine_id) {
1816 #ifdef WB_CACHE
1817                 default:
1818 #endif
1819                 case EPSON_PC486_HX:
1820                 case EPSON_PC486_HG:
1821                 case EPSON_PC486_HA:
1822                         pg_n = 0;
1823                         break;
1824                 }
1825         }
1826
1827         under16 = pc98_getmemsize(&basemem, &extmem);
1828         basemem_setup();
1829
1830         physmap[0] = 0;
1831         physmap[1] = basemem * 1024;
1832         physmap_idx = 2;
1833         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1834         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1835
1836         /*
1837          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1838          */
1839
1840 #ifdef SMP
1841         /* make hole for AP bootstrap code */
1842         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1843 #endif
1844
1845         /*
1846          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1847          * highest page of the physical address space.  It should be
1848          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1849          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1850          */
1851         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1852
1853 #ifdef MAXMEM
1854         Maxmem = MAXMEM / 4;
1855 #endif
1856
1857         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1858                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1859
1860         /*
1861          * By default keep the memtest enabled.  Use a general name so that
1862          * one could eventually do more with the code than just disable it.
1863          */
1864         memtest = 1;
1865         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1866
1867         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1868             (boothowto & RB_VERBOSE))
1869                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1870
1871         /*
1872          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1873          * extend the last memory segment to the new limit.
1874          */
1875         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1876                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1877
1878         /*
1879          * We need to divide chunk if Maxmem is larger than 16MB and
1880          * under 16MB area is not full of memory.
1881          * (1) system area (15-16MB region) is cut off
1882          * (2) extended memory is only over 16MB area (ex. Melco "HYPERMEMORY")
1883          */
1884         if ((under16 != 16 * 1024) && (extmem > 15 * 1024)) {
1885                 /* 15M - 16M region is cut off, so need to divide chunk */
1886                 physmap[physmap_idx + 1] = under16 * 1024;
1887                 physmap_idx += 2;
1888                 physmap[physmap_idx] = 0x1000000;
1889                 physmap[physmap_idx + 1] = physmap[2] + extmem * 1024;
1890         }
1891
1892         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1893         pmap_bootstrap(first);
1894
1895         /*
1896          * Size up each available chunk of physical memory.
1897          */
1898         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1899         pa_indx = 0;
1900         da_indx = 1;
1901         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1902         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1903         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1904         pte = CMAP3;
1905
1906         /*
1907          * Get dcons buffer address
1908          */
1909         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1910             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1911                 dcons_addr = 0;
1912
1913         /*
1914          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1915          * round up the start address and round down the end address.
1916          */
1917         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1918                 vm_paddr_t end;
1919
1920                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1921                 if (physmap[i + 1] < end)
1922                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1923                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1924                         int tmp, page_bad, full;
1925                         int *ptr = (int *)CADDR3;
1926
1927                         full = FALSE;
1928                         /*
1929                          * block out kernel memory as not available.
1930                          */
1931                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
1932                                 goto do_dump_avail;
1933
1934                         /*
1935                          * block out dcons buffer
1936                          */
1937                         if (dcons_addr > 0
1938                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1939                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1940                                 goto do_dump_avail;
1941
1942                         page_bad = FALSE;
1943                         if (memtest == 0)
1944                                 goto skip_memtest;
1945
1946                         /*
1947                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1948                          */
1949                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | pg_n;
1950                         invltlb();
1951
1952                         tmp = *(int *)ptr;
1953                         /*
1954                          * Test for alternating 1's and 0's
1955                          */
1956                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1957                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1958                                 page_bad = TRUE;
1959                         /*
1960                          * Test for alternating 0's and 1's
1961                          */
1962                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1963                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1964                                 page_bad = TRUE;
1965                         /*
1966                          * Test for all 1's
1967                          */
1968                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1969                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1970                                 page_bad = TRUE;
1971                         /*
1972                          * Test for all 0's
1973                          */
1974                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1975                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1976                                 page_bad = TRUE;
1977                         /*
1978                          * Restore original value.
1979                          */
1980                         *(int *)ptr = tmp;
1981
1982 skip_memtest:
1983                         /*
1984                          * Adjust array of valid/good pages.
1985                          */
1986                         if (page_bad == TRUE)
1987                                 continue;
1988                         /*
1989                          * If this good page is a continuation of the
1990                          * previous set of good pages, then just increase
1991                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1992                          * Note that "end" points one higher than end,
1993                          * making the range >= start and < end.
1994                          * If we're also doing a speculative memory
1995                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1996                          * so that we keep going. The first bad page
1997                          * will terminate the loop.
1998                          */
1999                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2000                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2001                         } else {
2002                                 pa_indx++;
2003                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2004                                         printf(
2005                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2006                                         pa_indx--;
2007                                         full = TRUE;
2008                                         goto do_dump_avail;
2009                                 }
2010                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2011                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2012                         }
2013                         physmem++;
2014 do_dump_avail:
2015                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2016                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2017                         } else {
2018                                 da_indx++;
2019                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2020                                         da_indx--;
2021                                         goto do_next;
2022                                 }
2023                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2024                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2025                         }
2026 do_next:
2027                         if (full)
2028                                 break;
2029                 }
2030         }
2031         *pte = 0;
2032         invltlb();
2033
2034         /*
2035          * XXX
2036          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2037          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2038          * calculation, etc.).
2039          */
2040         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2041             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2042                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2043                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2044                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2045         }
2046
2047         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2048
2049         /* Trim off space for the message buffer. */
2050         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2051
2052         /* Map the message buffer. */
2053         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2054                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2055                     off);
2056 }
2057 #else /* PC98 */
2058 static void
2059 getmemsize(int first)
2060 {
2061         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
2062         u_long memtest;
2063         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
2064         pt_entry_t *pte;
2065         quad_t dcons_addr, dcons_size, physmem_tunable;
2066         int hasbrokenint12, i, res;
2067         u_int extmem;
2068         struct vm86frame vmf;
2069         struct vm86context vmc;
2070         vm_paddr_t pa;
2071         struct bios_smap *smap, *smapbase;
2072         caddr_t kmdp;
2073
2074         has_smap = 0;
2075 #ifdef XBOX
2076         if (arch_i386_is_xbox) {
2077                 /*
2078                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
2079                  * the framebuffer and inform the OS of this.
2080                  */
2081                 physmap[0] = 0;
2082                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
2083                 physmap_idx = 0;
2084                 goto physmap_done;
2085         }
2086 #endif
2087         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
2088         bzero(physmap, sizeof(physmap));
2089         basemem = 0;
2090
2091         /*
2092          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
2093          * use that and do not make any VM86 calls.
2094          */
2095         physmap_idx = 0;
2096         smapbase = NULL;
2097         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2098         if (kmdp == NULL)
2099                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2100         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2101             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2102         if (smapbase != NULL) {
2103                 add_smap_entries(smapbase, physmap, &physmap_idx);
2104                 has_smap = 1;
2105                 goto have_smap;
2106         }
2107
2108         /*
2109          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
2110          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
2111          * need use the SMAP to determine the base memory size.
2112          */
2113         hasbrokenint12 = 0;
2114         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
2115         if (hasbrokenint12 == 0) {
2116                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
2117                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
2118                 basemem = vmf.vmf_ax;
2119                 basemem_setup();
2120         }
2121
2122         /*
2123          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
2124          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
2125          * kernel will unmap this page later.
2126          */
2127         pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
2128         vmc.npages = 0;
2129         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
2130         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
2131         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
2132
2133         vmf.vmf_ebx = 0;
2134         do {
2135                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
2136                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
2137                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
2138                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
2139                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
2140                         break;
2141                 has_smap = 1;
2142                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2143                         break;
2144         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
2145
2146 have_smap:
2147         /*
2148          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
2149          * figure it out from the SMAP (or just guess).
2150          */
2151         if (basemem == 0) {
2152                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2153                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
2154                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
2155                                 break;
2156                         }
2157                 }
2158
2159                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
2160                 if (basemem == 0)
2161                         basemem = 640;
2162                 basemem_setup();
2163         }
2164
2165         if (physmap[1] != 0)
2166                 goto physmap_done;
2167
2168         /*
2169          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
2170          * memory size.  We will then build a simple memory map with
2171          * two segments, one for "base memory" and the second for
2172          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
2173          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
2174          * are in units of 1KB.
2175          *
2176          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
2177          */
2178         vmf.vmf_ax = 0xE801;
2179         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
2180                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
2181         } else {
2182                 /*
2183                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
2184                  * to determine the extended memory size.  Currently
2185                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
2186                  */
2187 #if 0
2188                 vmf.vmf_ah = 0x88;
2189                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
2190                 extmem = vmf.vmf_ax;
2191 #else
2192                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
2193 #endif
2194         }
2195
2196         /*
2197          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
2198          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
2199          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
2200          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
2201          * them beyond the limit.
2202          *
2203          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
2204          *      chop it to 15MB.
2205          */
2206         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
2207                 extmem = 15 * 1024;
2208
2209         physmap[0] = 0;
2210         physmap[1] = basemem * 1024;
2211         physmap_idx = 2;
2212         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
2213         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
2214
2215 physmap_done:
2216         /*
2217          * Now, physmap contains a map of physical memory.
2218          */
2219
2220 #ifdef SMP
2221         /* make hole for AP bootstrap code */
2222         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
2223 #endif
2224
2225         /*
2226          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
2227          * highest page of the physical address space.  It should be
2228          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
2229          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
2230          */
2231         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2232
2233 #ifdef MAXMEM
2234         Maxmem = MAXMEM / 4;
2235 #endif
2236
2237         if (TUNABLE_QUAD_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
2238                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
2239
2240         /*
2241          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
2242          * the amount of memory in the system.
2243          */
2244         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
2245                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2246
2247         /*
2248          * By default enable the memory test on real hardware, and disable
2249          * it if we appear to be running in a VM.  This avoids touching all
2250          * pages unnecessarily, which doesn't matter on real hardware but is
2251          * bad for shared VM hosts.  Use a general name so that
2252          * one could eventually do more with the code than just disable it.
2253          */
2254         memtest = (vm_guest > VM_GUEST_NO) ? 0 : 1;
2255         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2256
2257         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2258             (boothowto & RB_VERBOSE))
2259                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2260
2261         /*
2262          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2263          * extend the last memory segment to the new limit.
2264          */
2265         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2266                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2267
2268         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2269         pmap_bootstrap(first);
2270
2271         /*
2272          * Size up each available chunk of physical memory.
2273          */
2274         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2275         pa_indx = 0;
2276         da_indx = 1;
2277         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2278         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2279         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2280         pte = CMAP3;
2281
2282         /*
2283          * Get dcons buffer address
2284          */
2285         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2286             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2287                 dcons_addr = 0;
2288
2289         /*
2290          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2291          * round up the start address and round down the end address.
2292          */
2293         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2294                 vm_paddr_t end;
2295
2296                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2297                 if (physmap[i + 1] < end)
2298                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2299                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2300                         int tmp, page_bad, full;
2301                         int *ptr = (int *)CADDR3;
2302
2303                         full = FALSE;
2304                         /*
2305                          * block out kernel memory as not available.
2306                          */
2307                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2308                                 goto do_dump_avail;
2309
2310                         /*
2311                          * block out dcons buffer
2312                          */
2313                         if (dcons_addr > 0
2314                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2315                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2316                                 goto do_dump_avail;
2317
2318                         page_bad = FALSE;
2319                         if (memtest == 0)
2320                                 goto skip_memtest;
2321
2322                         /*
2323                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2324                          */
2325                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2326                         invltlb();
2327
2328                         tmp = *(int *)ptr;
2329                         /*
2330                          * Test for alternating 1's and 0's
2331                          */
2332                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2333                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2334                                 page_bad = TRUE;
2335                         /*
2336                          * Test for alternating 0's and 1's
2337                          */
2338                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2339                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2340                                 page_bad = TRUE;
2341                         /*
2342                          * Test for all 1's
2343                          */
2344                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2345                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2346                                 page_bad = TRUE;
2347                         /*
2348                          * Test for all 0's
2349                          */
2350                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2351                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2352                                 page_bad = TRUE;
2353                         /*
2354                          * Restore original value.
2355                          */
2356                         *(int *)ptr = tmp;
2357
2358 skip_memtest:
2359                         /*
2360                          * Adjust array of valid/good pages.
2361                          */
2362                         if (page_bad == TRUE)
2363                                 continue;
2364                         /*
2365                          * If this good page is a continuation of the
2366                          * previous set of good pages, then just increase
2367                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2368                          * Note that "end" points one higher than end,
2369                          * making the range >= start and < end.
2370                          * If we're also doing a speculative memory
2371                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2372                          * so that we keep going. The first bad page
2373                          * will terminate the loop.
2374                          */
2375                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2376                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2377                         } else {
2378                                 pa_indx++;
2379                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2380                                         printf(
2381                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2382                                         pa_indx--;
2383                                         full = TRUE;
2384                                         goto do_dump_avail;
2385                                 }
2386                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2387                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2388                         }
2389                         physmem++;
2390 do_dump_avail:
2391                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2392                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2393                         } else {
2394                                 da_indx++;
2395                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2396                                         da_indx--;
2397                                         goto do_next;
2398                                 }
2399                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2400                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2401                         }
2402 do_next:
2403                         if (full)
2404                                 break;
2405                 }
2406         }
2407         *pte = 0;
2408         invltlb();
2409
2410         /*
2411          * XXX
2412          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2413          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2414          * calculation, etc.).
2415          */
2416         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2417             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2418                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2419                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2420                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2421         }
2422
2423         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2424
2425         /* Trim off space for the message buffer. */
2426         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2427
2428         /* Map the message buffer. */
2429         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2430                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2431                     off);
2432 }
2433 #endif /* PC98 */
2434
2435 register_t
2436 init386(first)
2437         int first;
2438 {
2439         struct gate_descriptor *gdp;
2440         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2441         struct pcpu *pc;
2442 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2443         struct xstate_hdr *xhdr;
2444 #endif
2445
2446         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2447         thread0.td_kstack_pages = TD0_KSTACK_PAGES;
2448
2449         /*
2450          * This may be done better later if it gets more high level
2451          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2452          */
2453         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2454
2455 #ifdef PC98
2456         /*
2457          * Initialize DMAC
2458          */
2459         pc98_init_dmac();
2460 #endif
2461
2462         metadata_missing = 0;
2463         if (bootinfo.bi_modulep) {
2464                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
2465                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2466         } else {
2467                 metadata_missing = 1;
2468         }
2469         if (envmode == 1)
2470                 kern_envp = static_env;
2471         else if (bootinfo.bi_envp)
2472                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
2473
2474         /* Init basic tunables, hz etc */
2475         init_param1();
2476
2477         /*
2478          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2479          * of address space and permissions are enforced at page level.
2480          */
2481         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2482         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2483         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2484         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2485         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2486         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2487
2488         pc = &__pcpu[0];
2489         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2490         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2491         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2492
2493         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2494                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2495
2496         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2497         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2498         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2499         lgdt(&r_gdt);
2500
2501         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2502         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2503                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2504         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2505         first += DPCPU_SIZE;
2506         PCPU_SET(prvspace, pc);
2507         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2508
2509         /*
2510          * Initialize mutexes.
2511          *
2512          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2513          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2514          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2515          *           under witness.
2516          */
2517         mutex_init();
2518         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2519
2520         /* make ldt memory segments */
2521         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2522         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2523         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2524                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2525
2526         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2527         lldt(_default_ldt);
2528         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2529
2530         /* exceptions */
2531         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2532                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2533                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2534         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2535             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2536         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2537             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2538         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2539             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2540         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2541             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2542         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2543             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2544         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2545             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2546         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2547             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2548         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2549             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2550         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2551         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2552             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2553         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2554             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2555         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2556             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2557         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2558             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2559         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2560             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2561         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2562             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2563         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2564             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2565         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2566             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2567         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2568             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2569         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2570             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2571         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2572             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2573 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2574         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2575             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2576 #endif
2577 #ifdef XENHVM
2578         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2579             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2580 #endif
2581
2582         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2583         r_idt.rd_base = (int) idt;
2584         lidt(&r_idt);
2585
2586 #ifdef XBOX
2587         /*
2588          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
2589          * This should be 0x10de / 0x02a5.
2590          *
2591          * This is exactly what Linux does.
2592          */
2593         outl(0xcf8, 0x80000000);
2594         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
2595                 arch_i386_is_xbox = 1;
2596                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
2597
2598                 /*
2599                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
2600                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
2601                  * so we just query it.
2602                  */
2603                 outl(0xcf8, 0x80000084);
2604                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
2605         }
2606 #endif /* XBOX */
2607
2608         /*
2609          * Initialize the clock before the console so that console
2610          * initialization can use DELAY().
2611          */
2612         clock_init();
2613
2614         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2615         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2616             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2617         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2618             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2619         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2620         initializecpucache();
2621
2622         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2623         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2624
2625         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2626             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2627         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2628             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2629 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
2630         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2631 #else
2632         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2633 #endif
2634         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2635         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2636         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2637             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2638         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2639         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2640         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2641
2642         vm86_initialize();
2643         getmemsize(first);
2644         init_param2(physmem);
2645
2646         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2647
2648         /*
2649          * Initialize the console before we print anything out.
2650          */
2651         cninit();
2652
2653         if (metadata_missing)
2654                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2655
2656 #ifdef DEV_ISA
2657 #ifdef DEV_ATPIC
2658 #ifndef PC98
2659         elcr_probe();
2660 #endif
2661         atpic_startup();
2662 #else
2663         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2664         atpic_reset();
2665
2666         /*
2667          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2668          * interrupt handler.
2669          */
2670         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2671             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2672         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2673             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2674 #endif
2675 #endif
2676
2677 #ifdef DDB
2678         db_fetch_ksymtab(bootinfo.bi_symtab, bootinfo.bi_esymtab);
2679 #endif
2680
2681         kdb_init();
2682
2683 #ifdef KDB
2684         if (boothowto & RB_KDB)
2685                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2686 #endif
2687
2688         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
2689 #ifdef DEV_NPX
2690         npxinit(true);
2691 #endif
2692         /*
2693          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
2694          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
2695          * area.
2696          */
2697         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
2698         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
2699 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2700         if (use_xsave) {
2701                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
2702                     1);
2703                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
2704         }
2705 #endif
2706         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2707         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2708         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2709         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, (vm_offset_t)thread0.td_pcb - 16);
2710         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2711         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2712         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2713         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2714         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
2715         ltr(gsel_tss);
2716
2717         /* make a call gate to reenter kernel with */
2718         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2719
2720         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
2721         gdp->gd_looffset = x;
2722         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2723         gdp->gd_stkcpy = 1;
2724         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2725         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2726         gdp->gd_p = 1;
2727         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
2728
2729         /* XXX does this work? */
2730         /* XXX yes! */
2731         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2732         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2733
2734         /* transfer to user mode */
2735
2736         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2737         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2738
2739         /* setup proc 0's pcb */
2740         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2741 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
2742         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2743 #else
2744         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2745 #endif
2746         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2747         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2748
2749         cpu_probe_amdc1e();
2750
2751 #ifdef FDT
2752         x86_init_fdt();
2753 #endif
2754
2755         /* Location of kernel stack for locore */
2756         return ((register_t)thread0.td_pcb);
2757 }
2758
2759 void
2760 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2761 {
2762
2763         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
2764 }
2765
2766 #ifndef PC98
2767 static int
2768 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2769 {
2770         struct bios_smap *smapbase;
2771         struct bios_smap_xattr smap;
2772         caddr_t kmdp;
2773         uint32_t *smapattr;
2774         int count, error, i;
2775
2776         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
2777         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2778         if (kmdp == NULL)
2779                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2780         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2781             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2782         if (smapbase == NULL)
2783                 return (0);
2784         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
2785             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
2786         count = *((u_int32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
2787         error = 0;
2788         for (i = 0; i < count; i++) {
2789                 smap.base = smapbase[i].base;
2790                 smap.length = smapbase[i].length;
2791                 smap.type = smapbase[i].type;
2792                 if (smapattr != NULL)
2793                         smap.xattr = smapattr[i];
2794                 else
2795                         smap.xattr = 0;
2796                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
2797         }
2798         return (error);
2799 }
2800 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
2801     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr", "Raw BIOS SMAP data");
2802 #endif /* !PC98 */
2803
2804 void
2805 spinlock_enter(void)
2806 {
2807         struct thread *td;
2808         register_t flags;
2809
2810         td = curthread;
2811         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
2812                 flags = intr_disable();
2813                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
2814                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
2815         } else
2816                 td->td_md.md_spinlock_count++;
2817         critical_enter();
2818 }
2819
2820 void
2821 spinlock_exit(void)
2822 {
2823         struct thread *td;
2824         register_t flags;
2825
2826         td = curthread;
2827         critical_exit();
2828         flags = td->td_md.md_saved_flags;
2829         td->td_md.md_spinlock_count--;
2830         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2831                 intr_restore(flags);
2832 }
2833
2834 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2835 static void f00f_hack(void *unused);
2836 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2837
2838 static void
2839 f00f_hack(void *unused)
2840 {
2841         struct gate_descriptor *new_idt;
2842         vm_offset_t tmp;
2843
2844         if (!has_f00f_bug)
2845                 return;
2846
2847         GIANT_REQUIRED;
2848
2849         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2850
2851         tmp = kmem_malloc(kernel_arena, PAGE_SIZE * 2, M_WAITOK | M_ZERO);
2852         if (tmp == 0)
2853                 panic("kmem_malloc returned 0");
2854
2855         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
2856         new_idt = (struct gate_descriptor*)
2857             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
2858         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2859         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
2860         lidt(&r_idt);
2861         idt = new_idt;
2862         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
2863 }
2864 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2865
2866 /*
2867  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
2868  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
2869  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
2870  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
2871  * enough for a backtrace.
2872  */
2873 void
2874 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
2875 {
2876
2877         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
2878         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
2879         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
2880         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
2881         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
2882         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
2883         pcb->pcb_gs = rgs();
2884 }
2885
2886 int
2887 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
2888 {
2889
2890         td->td_frame->tf_eip = addr;
2891         return (0);
2892 }
2893
2894 int
2895 ptrace_single_step(struct thread *td)
2896 {
2897         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
2898         return (0);
2899 }
2900
2901 int
2902 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
2903 {
2904         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
2905         return (0);
2906 }
2907
2908 int
2909 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2910 {
2911         struct pcb *pcb;
2912         struct trapframe *tp;
2913
2914         tp = td->td_frame;
2915         pcb = td->td_pcb;
2916         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2917         return (fill_frame_regs(tp, regs));
2918 }
2919
2920 int
2921 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
2922 {
2923         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2924         regs->r_es = tp->tf_es;
2925         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2926         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2927         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2928         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2929         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2930         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2931         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2932         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2933         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2934         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2935         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2936         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2937         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2938         return (0);
2939 }
2940
2941 int
2942 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2943 {
2944         struct pcb *pcb;
2945         struct trapframe *tp;
2946
2947         tp = td->td_frame;
2948         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2949             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2950                 return (EINVAL);
2951         pcb = td->td_pcb;
2952         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2953         tp->tf_es = regs->r_es;
2954         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2955         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2956         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2957         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2958         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2959         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2960         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2961         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2962         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2963         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2964         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2965         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2966         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2967         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2968         return (0);
2969 }
2970
2971 int
2972 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2973 {
2974
2975         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
2976             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
2977             ("not suspended thread %p", td));
2978 #ifdef DEV_NPX
2979         npxgetregs(td);
2980 #else
2981         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
2982 #endif
2983 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2984         if (cpu_fxsr)
2985                 npx_fill_fpregs_xmm(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm,
2986                     (struct save87 *)fpregs);
2987         else
2988 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2989                 bcopy(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_87, fpregs,
2990                     sizeof(*fpregs));
2991         return (0);
2992 }
2993
2994 int
2995 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2996 {
2997
2998 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2999         if (cpu_fxsr)
3000                 npx_set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
3001                     &get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm);
3002         else
3003 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3004                 bcopy(fpregs, &get_pcb_user_save_td(td)->sv_87,
3005                     sizeof(*fpregs));
3006 #ifdef DEV_NPX
3007         npxuserinited(td);
3008 #endif
3009         return (0);
3010 }
3011
3012 /*
3013  * Get machine context.
3014  */
3015 int
3016 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
3017 {
3018         struct trapframe *tp;
3019         struct segment_descriptor *sdp;
3020
3021         tp = td->td_frame;
3022
3023         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
3024         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
3025         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
3026         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
3027         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
3028         mcp->mc_es = tp->tf_es;
3029         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
3030         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
3031         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
3032         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
3033         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
3034         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
3035         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
3036                 mcp->mc_eax = 0;
3037                 mcp->mc_edx = 0;
3038                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
3039         } else {
3040                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
3041                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
3042         }
3043         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
3044         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
3045         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
3046         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
3047         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
3048         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
3049         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
3050         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
3051         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
3052         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3053         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
3054         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3055         mcp->mc_flags = 0;
3056         mcp->mc_xfpustate = 0;
3057         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
3058         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
3059         return (0);
3060 }
3061
3062 /*
3063  * Set machine context.
3064  *
3065  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
3066  * touch the cs selector.
3067  */
3068 int
3069 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
3070 {
3071         struct trapframe *tp;
3072         char *xfpustate;
3073         int eflags, ret;
3074
3075         tp = td->td_frame;
3076         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
3077             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
3078                 return (EINVAL);
3079         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
3080             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
3081         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
3082                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
3083                     sizeof(union savefpu))
3084                         return (EINVAL);
3085                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
3086                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
3087                     mcp->mc_xfpustate_len);
3088                 if (ret != 0)
3089                         return (ret);
3090         } else
3091                 xfpustate = NULL;
3092         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
3093         if (ret != 0)
3094                 return (ret);
3095         tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
3096         tp->tf_es = mcp->mc_es;
3097         tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
3098         tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
3099         tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
3100         tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
3101         tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
3102         tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
3103         tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
3104         tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
3105         tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
3106         tp->tf_eflags = eflags;
3107         tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
3108         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
3109         td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
3110         return (0);
3111 }
3112
3113 static void
3114 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
3115     size_t xfpusave_len)
3116 {
3117 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3118         size_t max_len, len;
3119 #endif
3120
3121 #ifndef DEV_NPX
3122         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
3123         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
3124         bzero(mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
3125 #else
3126         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
3127         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
3128             sizeof(mcp->mc_fpstate));
3129         mcp->mc_fpformat = npxformat();
3130 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3131         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
3132                 return;
3133         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
3134         len = xfpusave_len;
3135         if (len > max_len) {
3136                 len = max_len;
3137                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
3138         }
3139         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
3140         mcp->mc_xfpustate_len = len;
3141         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
3142 #endif
3143 #endif
3144 }
3145
3146 static int
3147 set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
3148     size_t xfpustate_len)
3149 {
3150         union savefpu *fpstate;
3151         int error;
3152
3153         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
3154                 return (0);
3155         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
3156             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
3157                 return (EINVAL);
3158         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
3159                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
3160                 fpstate_drop(td);
3161                 error = 0;
3162         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
3163             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
3164 #ifdef DEV_NPX
3165                 fpstate = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
3166 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3167                 if (cpu_fxsr)
3168                         fpstate->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
3169 #endif
3170                 error = npxsetregs(td, fpstate, xfpustate, xfpustate_len);
3171 #else
3172                 error = EINVAL;
3173 #endif
3174         } else
3175                 return (EINVAL);
3176         return (error);
3177 }
3178
3179 static void
3180 fpstate_drop(struct thread *td)
3181 {
3182
3183         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
3184         critical_enter();
3185 #ifdef DEV_NPX
3186         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
3187                 npxdrop();
3188 #endif
3189         /*
3190          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
3191          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
3192          *
3193          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
3194          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
3195          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
3196          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
3197          * have too many layers.
3198          */
3199         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
3200             PCB_NPXUSERINITDONE);
3201         critical_exit();
3202 }
3203
3204 int
3205 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3206 {
3207         struct pcb *pcb;
3208
3209         if (td == NULL) {
3210                 dbregs->dr[0] = rdr0();
3211                 dbregs->dr[1] = rdr1();
3212                 dbregs->dr[2] = rdr2();
3213                 dbregs->dr[3] = rdr3();
3214                 dbregs->dr[4] = rdr4();
3215                 dbregs->dr[5] = rdr5();
3216                 dbregs->dr[6] = rdr6();
3217                 dbregs->dr[7] = rdr7();
3218         } else {
3219                 pcb = td->td_pcb;
3220                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
3221                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
3222                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
3223                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
3224                 dbregs->dr[4] = 0;
3225                 dbregs->dr[5] = 0;
3226                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
3227                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
3228         }
3229         return (0);
3230 }
3231
3232 int
3233 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3234 {
3235         struct pcb *pcb;
3236         int i;
3237
3238         if (td == NULL) {
3239                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
3240                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
3241                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
3242                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
3243                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
3244                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
3245                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
3246                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
3247         } else {
3248                 /*
3249                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
3250                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
3251                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
3252                  * TRCTRAP.
3253                  */
3254                 for (i = 0; i < 4; i++) {
3255                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3256                                 return (EINVAL);
3257                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3258                                 return (EINVAL);
3259                 }
3260
3261                 pcb = td->td_pcb;
3262
3263                 /*
3264                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
3265                  * process's address space.  If a process could do this, it
3266                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
3267                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
3268                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
3269                  * process's address space.
3270                  *
3271                  * XXX - what about when the watched area of the user's
3272                  * address space is written into from within the kernel
3273                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
3274                  * from within kernel mode?
3275                  */
3276
3277                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
3278                         /* dr0 is enabled */
3279                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3280                                 return (EINVAL);
3281                 }
3282
3283                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
3284                         /* dr1 is enabled */
3285                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3286                                 return (EINVAL);
3287                 }
3288
3289                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
3290                         /* dr2 is enabled */
3291                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3292                                 return (EINVAL);
3293                 }
3294
3295                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
3296                         /* dr3 is enabled */
3297                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3298                                 return (EINVAL);
3299                 }
3300
3301                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
3302                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
3303                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
3304                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
3305                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
3306                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
3307
3308                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
3309         }
3310
3311         return (0);
3312 }
3313
3314 /*
3315  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
3316  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
3317  */
3318 int
3319 user_dbreg_trap(void)
3320 {
3321         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
3322         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
3323         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
3324         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
3325         int i;
3326
3327         dr7 = rdr7();
3328         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
3329                 /*
3330                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
3331                  * thus the trap couldn't have been caused by the
3332                  * hardware debug registers
3333                  */
3334                 return 0;
3335         }
3336
3337         nbp = 0;
3338         dr6 = rdr6();
3339         bp = dr6 & 0x0000000f;
3340
3341         if (!bp) {
3342                 /*
3343                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
3344                  * trap was not caused by any of the debug registers
3345                  */
3346                 return 0;
3347         }
3348
3349         /*
3350          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
3351          * which ones and if any of them are user space addresses
3352          */
3353
3354         if (bp & 0x01) {
3355                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
3356         }
3357         if (bp & 0x02) {
3358                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
3359         }
3360         if (bp & 0x04) {
3361                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
3362         }
3363         if (bp & 0x08) {
3364                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
3365         }
3366
3367         for (i = 0; i < nbp; i++) {
3368                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3369                         /*
3370                          * addr[i] is in user space
3371                          */
3372                         return nbp;
3373                 }
3374         }
3375
3376         /*
3377          * None of the breakpoints are in user space.
3378          */
3379         return 0;
3380 }
3381
3382 #ifdef KDB
3383
3384 /*
3385  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
3386  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
3387  */
3388
3389 /* silence compiler warnings */
3390 u_char inb_(u_short);
3391 void outb_(u_short, u_char);
3392
3393 u_char
3394 inb_(u_short port)
3395 {
3396         return inb(port);
3397 }
3398
3399 void
3400 outb_(u_short port, u_char data)
3401 {
3402         outb(port, data);
3403 }
3404
3405 #endif /* KDB */