]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/i386/i386/machdep.c
MFC r304957, r304958, r306310 (by bde):
[FreeBSD/FreeBSD.git] / 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 (nitems(phys_avail) - 2)
225 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END (nitems(dump_avail) - 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 *)((uintptr_t)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 *)((uintptr_t)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 = (char *)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         /* Build the argument list for the signal handler. */
695         sf.sf_signum = sig;
696         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
697         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
698         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
699                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
700                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
701                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
702
703                 /* Fill in POSIX parts */
704                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
705                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
706         } else {
707                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
708                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
709                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
710                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
711         }
712         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
713         PROC_UNLOCK(p);
714
715         /*
716          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
717          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
718          * eflags.
719          */
720         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
721                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
722                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
723
724                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
725                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
726                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
727                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
728
729                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
730                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
731                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
732                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
733
734                 /*
735                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
736                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
737                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
738                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
739                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
740                  */
741                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
742         }
743
744         /*
745          * Copy the sigframe out to the user's stack.
746          */
747         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
748             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
749             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
750             != 0)) {
751 #ifdef DEBUG
752                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
753 #endif
754                 PROC_LOCK(p);
755                 sigexit(td, SIGILL);
756         }
757
758         regs->tf_esp = (int)sfp;
759         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
760         if (regs->tf_eip == 0)
761                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szsigcode;
762         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
763         regs->tf_cs = _ucodesel;
764         regs->tf_ds = _udatasel;
765         regs->tf_es = _udatasel;
766         regs->tf_fs = _udatasel;
767         regs->tf_ss = _udatasel;
768         PROC_LOCK(p);
769         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
770 }
771
772 /*
773  * System call to cleanup state after a signal
774  * has been taken.  Reset signal mask and
775  * stack state from context left by sendsig (above).
776  * Return to previous pc and psl as specified by
777  * context left by sendsig. Check carefully to
778  * make sure that the user has not modified the
779  * state to gain improper privileges.
780  *
781  * MPSAFE
782  */
783 #ifdef COMPAT_43
784 int
785 osigreturn(td, uap)
786         struct thread *td;
787         struct osigreturn_args /* {
788                 struct osigcontext *sigcntxp;
789         } */ *uap;
790 {
791         struct osigcontext sc;
792         struct trapframe *regs;
793         struct osigcontext *scp;
794         int eflags, error;
795         ksiginfo_t ksi;
796
797         regs = td->td_frame;
798         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
799         if (error != 0)
800                 return (error);
801         scp = &sc;
802         eflags = scp->sc_ps;
803         if (eflags & PSL_VM) {
804                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
805                 struct vm86_kernel *vm86;
806
807                 /*
808                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
809                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
810                  */
811                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
812                         return (EINVAL);
813                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
814                 if (vm86->vm86_inited == 0)
815                         return (EINVAL);
816
817                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
818                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
819                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
820                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
821                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
822                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
823                         trapsignal(td, &ksi);
824                 }
825
826                 if (vm86->vm86_has_vme) {
827                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
828                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
829                 } else {
830                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
831                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
832                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
833                 }
834                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
835                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
836                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
837                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
838                 tf->tf_ds = _udatasel;
839                 tf->tf_es = _udatasel;
840                 tf->tf_fs = _udatasel;
841         } else {
842                 /*
843                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
844                  */
845                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
846                         return (EINVAL);
847                 }
848
849                 /*
850                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
851                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
852                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
853                  */
854                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
855                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
856                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
857                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
858                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
859                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
860                         trapsignal(td, &ksi);
861                         return (EINVAL);
862                 }
863                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
864                 regs->tf_es = scp->sc_es;
865                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
866         }
867
868         /* Restore remaining registers. */
869         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
870         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
871         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
872         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
873         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
874         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
875         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
876         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
877         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
878         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
879         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
880         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
881         regs->tf_eflags = eflags;
882
883 #if defined(COMPAT_43)
884         if (scp->sc_onstack & 1)
885                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
886         else
887                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
888 #endif
889         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
890             SIGPROCMASK_OLD);
891         return (EJUSTRETURN);
892 }
893 #endif /* COMPAT_43 */
894
895 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
896 /*
897  * MPSAFE
898  */
899 int
900 freebsd4_sigreturn(td, uap)
901         struct thread *td;
902         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
903                 const ucontext4 *sigcntxp;
904         } */ *uap;
905 {
906         struct ucontext4 uc;
907         struct trapframe *regs;
908         struct ucontext4 *ucp;
909         int cs, eflags, error;
910         ksiginfo_t ksi;
911
912         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
913         if (error != 0)
914                 return (error);
915         ucp = &uc;
916         regs = td->td_frame;
917         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
918         if (eflags & PSL_VM) {
919                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
920                 struct vm86_kernel *vm86;
921
922                 /*
923                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
924                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
925                  */
926                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
927                         return (EINVAL);
928                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
929                 if (vm86->vm86_inited == 0)
930                         return (EINVAL);
931
932                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
933                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
934                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
935                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
936                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
937                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
938                         trapsignal(td, &ksi);
939                 }
940                 if (vm86->vm86_has_vme) {
941                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
942                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
943                 } else {
944                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
945                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
946                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
947                 }
948                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
949                 tf->tf_eflags = eflags;
950                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
951                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
952                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
953                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
954                 tf->tf_ds = _udatasel;
955                 tf->tf_es = _udatasel;
956                 tf->tf_fs = _udatasel;
957         } else {
958                 /*
959                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
960                  */
961                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
962                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
963                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
964                         return (EINVAL);
965                 }
966
967                 /*
968                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
969                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
970                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
971                  */
972                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
973                 if (!CS_SECURE(cs)) {
974                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
975                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
976                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
977                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
978                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
979                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
980                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
981                         trapsignal(td, &ksi);
982                         return (EINVAL);
983                 }
984
985                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
986         }
987
988 #if defined(COMPAT_43)
989         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
990                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
991         else
992                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
993 #endif
994         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
995         return (EJUSTRETURN);
996 }
997 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
998
999 /*
1000  * MPSAFE
1001  */
1002 int
1003 sys_sigreturn(td, uap)
1004         struct thread *td;
1005         struct sigreturn_args /* {
1006                 const struct __ucontext *sigcntxp;
1007         } */ *uap;
1008 {
1009         ucontext_t uc;
1010         struct proc *p;
1011         struct trapframe *regs;
1012         ucontext_t *ucp;
1013         char *xfpustate;
1014         size_t xfpustate_len;
1015         int cs, eflags, error, ret;
1016         ksiginfo_t ksi;
1017
1018         p = td->td_proc;
1019
1020         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
1021         if (error != 0)
1022                 return (error);
1023         ucp = &uc;
1024         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
1025                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
1026                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
1027                 return (EINVAL);
1028         }
1029         regs = td->td_frame;
1030         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
1031         if (eflags & PSL_VM) {
1032                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
1033                 struct vm86_kernel *vm86;
1034
1035                 /*
1036                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
1037                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
1038                  */
1039                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
1040                         return (EINVAL);
1041                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1042                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1043                         return (EINVAL);
1044
1045                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1046                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1047                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1048                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1049                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1050                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1051                         trapsignal(td, &ksi);
1052                 }
1053
1054                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1055                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1056                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1057                 } else {
1058                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1059                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1060                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1061                 }
1062                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1063                 tf->tf_eflags = eflags;
1064                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1065                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1066                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1067                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1068                 tf->tf_ds = _udatasel;
1069                 tf->tf_es = _udatasel;
1070                 tf->tf_fs = _udatasel;
1071         } else {
1072                 /*
1073                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1074                  */
1075                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1076                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1077                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1078                         return (EINVAL);
1079                 }
1080
1081                 /*
1082                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1083                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1084                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1085                  */
1086                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1087                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1088                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1089                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1090                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1091                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1092                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1093                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1094                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1095                         trapsignal(td, &ksi);
1096                         return (EINVAL);
1097                 }
1098
1099                 if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
1100                         xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
1101                         if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
1102                             sizeof(union savefpu)) {
1103                                 uprintf(
1104                             "pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
1105                                     p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
1106                                 return (EINVAL);
1107                         }
1108                         xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
1109                         error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
1110                             xfpustate, xfpustate_len);
1111                         if (error != 0) {
1112                                 uprintf(
1113         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
1114                                     p->p_pid, td->td_name);
1115                                 return (error);
1116                         }
1117                 } else {
1118                         xfpustate = NULL;
1119                         xfpustate_len = 0;
1120                 }
1121                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate,
1122                     xfpustate_len);
1123                 if (ret != 0)
1124                         return (ret);
1125                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1126         }
1127
1128 #if defined(COMPAT_43)
1129         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1130                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1131         else
1132                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1133 #endif
1134
1135         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1136         return (EJUSTRETURN);
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Reset registers to default values on exec.
1141  */
1142 void
1143 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1144 {
1145         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1146         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1147
1148         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1149         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1150         load_gs(_udatasel);
1151
1152         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1153         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1154                 user_ldt_free(td);
1155         else
1156                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1157   
1158         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1159         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1160         regs->tf_esp = stack;
1161         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1162         regs->tf_ss = _udatasel;
1163         regs->tf_ds = _udatasel;
1164         regs->tf_es = _udatasel;
1165         regs->tf_fs = _udatasel;
1166         regs->tf_cs = _ucodesel;
1167
1168         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1169         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1170
1171         /*
1172          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1173          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
1174          */
1175         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1176                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1177                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1178                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1179                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1180                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1181                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1182                 if (pcb == curpcb) {
1183                         /*
1184                          * Clear the debug registers on the running
1185                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1186                          * the next process we switch to.
1187                          */
1188                         reset_dbregs();
1189                 }
1190                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1191         }
1192
1193         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1194
1195         /*
1196          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1197          * clean FP state if it uses the FPU again.
1198          */
1199         fpstate_drop(td);
1200
1201         /*
1202          * XXX - Linux emulator
1203          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1204          * on it.
1205          */
1206         td->td_retval[1] = 0;
1207 }
1208
1209 void
1210 cpu_setregs(void)
1211 {
1212         unsigned int cr0;
1213
1214         cr0 = rcr0();
1215
1216         /*
1217          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1218          *
1219          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1220          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1221          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1222          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1223          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1224          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1225          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1226          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1227          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1228          *
1229          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1230          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1231          */
1232         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1233         load_cr0(cr0);
1234         load_gs(_udatasel);
1235 }
1236
1237 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1238 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1239         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1240
1241 static char bootmethod[16] = "BIOS";
1242 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
1243     "System firmware boot method");
1244
1245 /*
1246  * Initialize 386 and configure to run kernel
1247  */
1248
1249 /*
1250  * Initialize segments & interrupt table
1251  */
1252
1253 int _default_ldt;
1254
1255 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1256 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1257 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1258 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1259 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1260 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1261
1262 static struct i386tss dblfault_tss;
1263 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1264
1265 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1266
1267
1268 /*
1269  * software prototypes -- in more palatable form.
1270  *
1271  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1272  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1273  */
1274 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1275 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1276 {       .ssd_base = 0x0,
1277         .ssd_limit = 0x0,
1278         .ssd_type = 0,
1279         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1280         .ssd_p = 0,
1281         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1282         .ssd_def32 = 0,
1283         .ssd_gran = 0           },
1284 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1285 {       .ssd_base = 0x0,
1286         .ssd_limit = 0xfffff,
1287         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1288         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1289         .ssd_p = 1,
1290         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1291         .ssd_def32 = 1,
1292         .ssd_gran = 1           },
1293 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1294 {       .ssd_base = 0x0,
1295         .ssd_limit = 0xfffff,
1296         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1297         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1298         .ssd_p = 1,
1299         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1300         .ssd_def32 = 1,
1301         .ssd_gran = 1           },
1302 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1303 {       .ssd_base = 0x0,
1304         .ssd_limit = 0xfffff,
1305         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1306         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1307         .ssd_p = 1,
1308         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1309         .ssd_def32 = 1,
1310         .ssd_gran = 1           },
1311 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1312 {       .ssd_base = 0x0,
1313         .ssd_limit = 0xfffff,
1314         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1315         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1316         .ssd_p = 1,
1317         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1318         .ssd_def32 = 1,
1319         .ssd_gran = 1           },
1320 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1321 {       .ssd_base = 0x0,
1322         .ssd_limit = 0xfffff,
1323         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1324         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1325         .ssd_p = 1,
1326         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1327         .ssd_def32 = 1,
1328         .ssd_gran = 1           },
1329 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1330 {       .ssd_base = 0x0,
1331         .ssd_limit = 0xfffff,
1332         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1333         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1334         .ssd_p = 1,
1335         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1336         .ssd_def32 = 1,
1337         .ssd_gran = 1           },
1338 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1339 {       .ssd_base = 0x0,
1340         .ssd_limit = 0xfffff,
1341         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1342         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1343         .ssd_p = 1,
1344         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1345         .ssd_def32 = 1,
1346         .ssd_gran = 1           },
1347 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1348 {       .ssd_base = 0x400,
1349         .ssd_limit = 0xfffff,
1350         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1351         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1352         .ssd_p = 1,
1353         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1354         .ssd_def32 = 1,
1355         .ssd_gran = 1           },
1356 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1357 {
1358         .ssd_base = 0x0,
1359         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1360         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1361         .ssd_dpl = 0,
1362         .ssd_p = 1,
1363         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1364         .ssd_def32 = 0,
1365         .ssd_gran = 0           },
1366 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1367 {       .ssd_base = (int) ldt,
1368         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1369         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1370         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1371         .ssd_p = 1,
1372         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1373         .ssd_def32 = 0,
1374         .ssd_gran = 0           },
1375 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1376 {       .ssd_base = (int) ldt,
1377         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1378         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1379         .ssd_dpl = 0,
1380         .ssd_p = 1,
1381         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1382         .ssd_def32 = 0,
1383         .ssd_gran = 0           },
1384 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1385 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1386         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1387         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1388         .ssd_dpl = 0,
1389         .ssd_p = 1,
1390         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1391         .ssd_def32 = 0,
1392         .ssd_gran = 0           },
1393 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1394 {       .ssd_base = 0,
1395         .ssd_limit = 0xfffff,
1396         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1397         .ssd_dpl = 0,
1398         .ssd_p = 1,
1399         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1400         .ssd_def32 = 0,
1401         .ssd_gran = 1           },
1402 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1403 {       .ssd_base = 0,
1404         .ssd_limit = 0xfffff,
1405         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1406         .ssd_dpl = 0,
1407         .ssd_p = 1,
1408         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1409         .ssd_def32 = 0,
1410         .ssd_gran = 1           },
1411 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1412 {       .ssd_base = 0,
1413         .ssd_limit = 0xfffff,
1414         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1415         .ssd_dpl = 0,
1416         .ssd_p = 1,
1417         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1418         .ssd_def32 = 1,
1419         .ssd_gran = 1           },
1420 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1421 {       .ssd_base = 0,
1422         .ssd_limit = 0xfffff,
1423         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1424         .ssd_dpl = 0,
1425         .ssd_p = 1,
1426         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1427         .ssd_def32 = 0,
1428         .ssd_gran = 1           },
1429 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1430 {       .ssd_base = 0,
1431         .ssd_limit = 0xfffff,
1432         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1433         .ssd_dpl = 0,
1434         .ssd_p = 1,
1435         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1436         .ssd_def32 = 0,
1437         .ssd_gran = 1           },
1438 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1439 {       .ssd_base = 0x0,
1440         .ssd_limit = 0x0,
1441         .ssd_type = 0,
1442         .ssd_dpl = 0,
1443         .ssd_p = 0,
1444         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1445         .ssd_def32 = 0,
1446         .ssd_gran = 0           },
1447 };
1448
1449 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1450         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1451 {       .ssd_base = 0x0,
1452         .ssd_limit = 0x0,
1453         .ssd_type = 0,
1454         .ssd_dpl = 0,
1455         .ssd_p = 0,
1456         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1457         .ssd_def32 = 0,
1458         .ssd_gran = 0           },
1459         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1460 {       .ssd_base = 0x0,
1461         .ssd_limit = 0x0,
1462         .ssd_type = 0,
1463         .ssd_dpl = 0,
1464         .ssd_p = 0,
1465         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1466         .ssd_def32 = 0,
1467         .ssd_gran = 0           },
1468         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1469 {       .ssd_base = 0x0,
1470         .ssd_limit = 0x0,
1471         .ssd_type = 0,
1472         .ssd_dpl = 0,
1473         .ssd_p = 0,
1474         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1475         .ssd_def32 = 0,
1476         .ssd_gran = 0           },
1477         /* Code Descriptor for user */
1478 {       .ssd_base = 0x0,
1479         .ssd_limit = 0xfffff,
1480         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1481         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1482         .ssd_p = 1,
1483         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1484         .ssd_def32 = 1,
1485         .ssd_gran = 1           },
1486         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1487 {       .ssd_base = 0x0,
1488         .ssd_limit = 0x0,
1489         .ssd_type = 0,
1490         .ssd_dpl = 0,
1491         .ssd_p = 0,
1492         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1493         .ssd_def32 = 0,
1494         .ssd_gran = 0           },
1495         /* Data Descriptor for user */
1496 {       .ssd_base = 0x0,
1497         .ssd_limit = 0xfffff,
1498         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1499         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1500         .ssd_p = 1,
1501         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1502         .ssd_def32 = 1,
1503         .ssd_gran = 1           },
1504 };
1505
1506 void
1507 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1508         int idx;
1509         inthand_t *func;
1510         int typ;
1511         int dpl;
1512         int selec;
1513 {
1514         struct gate_descriptor *ip;
1515
1516         ip = idt + idx;
1517         ip->gd_looffset = (int)func;
1518         ip->gd_selector = selec;
1519         ip->gd_stkcpy = 0;
1520         ip->gd_xx = 0;
1521         ip->gd_type = typ;
1522         ip->gd_dpl = dpl;
1523         ip->gd_p = 1;
1524         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1525 }
1526
1527 extern inthand_t
1528         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1529         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1530         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1531         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1532         IDTVEC(xmm),
1533 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1534         IDTVEC(dtrace_ret),
1535 #endif
1536 #ifdef XENHVM
1537         IDTVEC(xen_intr_upcall),
1538 #endif
1539         IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1540
1541 #ifdef DDB
1542 /*
1543  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1544  * the default 'rsvd' entry point.
1545  */
1546 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1547 {
1548         struct gate_descriptor *ip;
1549         int idx;
1550         uintptr_t func;
1551
1552         ip = idt;
1553         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1554                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1555                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1556                         db_printf("%3d\t", idx);
1557                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1558                         db_printf("\n");
1559                 }
1560                 ip++;
1561         }
1562 }
1563
1564 /* Show privileged registers. */
1565 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1566 {
1567         uint64_t idtr, gdtr;
1568
1569         idtr = ridt();
1570         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1571             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1572         gdtr = rgdt();
1573         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1574             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1575         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1576         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1577         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1578         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1579         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1580         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1581         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
1582                 db_printf("xcr0\t0x%016llx\n", rxcr(0));
1583         if (amd_feature & (AMDID_NX | AMDID_LM))
1584                 db_printf("EFER\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_EFER));
1585         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
1586                 db_printf("FEATURES_CTL\t0x%016llx\n",
1587                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
1588         if ((cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_INTEL ||
1589             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD) && CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) >= 6)
1590                 db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
1591         if (cpu_feature & CPUID_PAT)
1592                 db_printf("PAT\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_PAT));
1593 }
1594
1595 DB_SHOW_COMMAND(dbregs, db_show_dbregs)
1596 {
1597
1598         db_printf("dr0\t0x%08x\n", rdr0());
1599         db_printf("dr1\t0x%08x\n", rdr1());
1600         db_printf("dr2\t0x%08x\n", rdr2());
1601         db_printf("dr3\t0x%08x\n", rdr3());
1602         db_printf("dr6\t0x%08x\n", rdr6());
1603         db_printf("dr7\t0x%08x\n", rdr7());     
1604 }
1605 #endif
1606
1607 void
1608 sdtossd(sd, ssd)
1609         struct segment_descriptor *sd;
1610         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1611 {
1612         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1613         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1614         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1615         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1616         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1617         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1618         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1619 }
1620
1621 #if !defined(PC98)
1622 static int
1623 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
1624     int *physmap_idxp)
1625 {
1626         int i, insert_idx, physmap_idx;
1627
1628         physmap_idx = *physmap_idxp;
1629         
1630         if (length == 0)
1631                 return (1);
1632
1633 #ifndef PAE
1634         if (base > 0xffffffff) {
1635                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1636                     (u_int)(length / 1024));
1637                 return (1);
1638         }
1639 #endif
1640
1641         /*
1642          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
1643          * assuming the new entry will be added to the end.
1644          */
1645         insert_idx = physmap_idx + 2;
1646         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1647                 if (base < physmap[i + 1]) {
1648                         if (base + length <= physmap[i]) {
1649                                 insert_idx = i;
1650                                 break;
1651                         }
1652                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1653                                 printf(
1654                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
1655                         return (1);
1656                 }
1657         }
1658
1659         /* See if we can prepend to the next entry. */
1660         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
1661                 physmap[insert_idx] = base;
1662                 return (1);
1663         }
1664
1665         /* See if we can append to the previous entry. */
1666         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
1667                 physmap[insert_idx - 1] += length;
1668                 return (1);
1669         }
1670
1671         physmap_idx += 2;
1672         *physmap_idxp = physmap_idx;
1673         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1674                 printf(
1675                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1676                 return (0);
1677         }
1678
1679         /*
1680          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
1681          * entry if needed.
1682          */
1683         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
1684                 physmap[i] = physmap[i - 2];
1685                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
1686         }
1687
1688         /* Insert the new entry. */
1689         physmap[insert_idx] = base;
1690         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
1691         return (1);
1692 }
1693
1694 static int
1695 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
1696 {
1697         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1698                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
1699                     smap->type, smap->base, smap->length);
1700
1701         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1702                 return (1);
1703
1704         return (add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
1705             physmap_idxp));
1706 }
1707
1708 static void
1709 add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, vm_paddr_t *physmap,
1710     int *physmap_idxp)
1711 {
1712         struct bios_smap *smap, *smapend;
1713         u_int32_t smapsize;
1714         /*
1715          * Memory map from INT 15:E820.
1716          *
1717          * subr_module.c says:
1718          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1719          * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
1720          */
1721         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
1722         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1723
1724         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
1725                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, physmap_idxp))
1726                         break;
1727 }
1728 #endif /* !PC98 */
1729
1730 static void
1731 basemem_setup(void)
1732 {
1733         vm_paddr_t pa;
1734         pt_entry_t *pte;
1735         int i;
1736
1737         if (basemem > 640) {
1738                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1739                         basemem);
1740                 basemem = 640;
1741         }
1742
1743         /*
1744          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1745          * between the end of base memory and the start of
1746          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1747          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1748          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1749          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1750          * to begin with and then parts of it are remapped.
1751          * The parts that aren't remapped form holes that
1752          * remain read-only and are unused by the kernel.
1753          * The base memory area is below the physical end of
1754          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1755          * The part of it from PAGE_SIZE to
1756          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1757          * remapped and used by the kernel later.)
1758          *
1759          * This code is similar to the code used in
1760          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1761          * allocated we simply change the mapping.
1762          */
1763         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1764              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
1765                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
1766
1767         /*
1768          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
1769          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
1770          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
1771          * page 0, at least as initialized here?
1772          */
1773         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1774         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1775                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1776 }
1777
1778 /*
1779  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1780  * available physical memory in the system, then test this memory and
1781  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1782  *
1783  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1784  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1785  *
1786  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1787  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1788  *
1789  * XXX first should be vm_paddr_t.
1790  */
1791 #ifdef PC98
1792 static void
1793 getmemsize(int first)
1794 {
1795         int off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1796         u_long physmem_tunable, memtest;
1797         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
1798         pt_entry_t *pte;
1799         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1800         int i;
1801         int pg_n;
1802         u_int extmem;
1803         u_int under16;
1804         vm_paddr_t pa;
1805
1806         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1807
1808         /* XXX - some of EPSON machines can't use PG_N */
1809         pg_n = PG_N;
1810         if (pc98_machine_type & M_EPSON_PC98) {
1811                 switch (epson_machine_id) {
1812 #ifdef WB_CACHE
1813                 default:
1814 #endif
1815                 case EPSON_PC486_HX:
1816                 case EPSON_PC486_HG:
1817                 case EPSON_PC486_HA:
1818                         pg_n = 0;
1819                         break;
1820                 }
1821         }
1822
1823         under16 = pc98_getmemsize(&basemem, &extmem);
1824         basemem_setup();
1825
1826         physmap[0] = 0;
1827         physmap[1] = basemem * 1024;
1828         physmap_idx = 2;
1829         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1830         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1831
1832         /*
1833          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1834          */
1835
1836 #ifdef SMP
1837         /* make hole for AP bootstrap code */
1838         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1839 #endif
1840
1841         /*
1842          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1843          * highest page of the physical address space.  It should be
1844          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1845          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1846          */
1847         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1848
1849 #ifdef MAXMEM
1850         Maxmem = MAXMEM / 4;
1851 #endif
1852
1853         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1854                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1855
1856         /*
1857          * By default keep the memtest enabled.  Use a general name so that
1858          * one could eventually do more with the code than just disable it.
1859          */
1860         memtest = 1;
1861         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1862
1863         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1864             (boothowto & RB_VERBOSE))
1865                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1866
1867         /*
1868          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1869          * extend the last memory segment to the new limit.
1870          */ 
1871         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1872                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1873
1874         /*
1875          * We need to divide chunk if Maxmem is larger than 16MB and
1876          * under 16MB area is not full of memory.
1877          * (1) system area (15-16MB region) is cut off
1878          * (2) extended memory is only over 16MB area (ex. Melco "HYPERMEMORY")
1879          */
1880         if ((under16 != 16 * 1024) && (extmem > 15 * 1024)) {
1881                 /* 15M - 16M region is cut off, so need to divide chunk */
1882                 physmap[physmap_idx + 1] = under16 * 1024;
1883                 physmap_idx += 2;
1884                 physmap[physmap_idx] = 0x1000000;
1885                 physmap[physmap_idx + 1] = physmap[2] + extmem * 1024;
1886         }
1887
1888         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1889         pmap_bootstrap(first);
1890
1891         /*
1892          * Size up each available chunk of physical memory.
1893          */
1894         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1895         pa_indx = 0;
1896         da_indx = 1;
1897         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1898         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1899         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1900         pte = CMAP3;
1901
1902         /*
1903          * Get dcons buffer address
1904          */
1905         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1906             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1907                 dcons_addr = 0;
1908
1909         /*
1910          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1911          * round up the start address and round down the end address.
1912          */
1913         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1914                 vm_paddr_t end;
1915
1916                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1917                 if (physmap[i + 1] < end)
1918                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1919                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1920                         int tmp, page_bad, full;
1921                         int *ptr = (int *)CADDR3;
1922
1923                         full = FALSE;
1924                         /*
1925                          * block out kernel memory as not available.
1926                          */
1927                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
1928                                 goto do_dump_avail;
1929
1930                         /*
1931                          * block out dcons buffer
1932                          */
1933                         if (dcons_addr > 0
1934                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1935                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1936                                 goto do_dump_avail;
1937
1938                         page_bad = FALSE;
1939                         if (memtest == 0)
1940                                 goto skip_memtest;
1941
1942                         /*
1943                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1944                          */
1945                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | pg_n;
1946                         invltlb();
1947
1948                         tmp = *(int *)ptr;
1949                         /*
1950                          * Test for alternating 1's and 0's
1951                          */
1952                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1953                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1954                                 page_bad = TRUE;
1955                         /*
1956                          * Test for alternating 0's and 1's
1957                          */
1958                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1959                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1960                                 page_bad = TRUE;
1961                         /*
1962                          * Test for all 1's
1963                          */
1964                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1965                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1966                                 page_bad = TRUE;
1967                         /*
1968                          * Test for all 0's
1969                          */
1970                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1971                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1972                                 page_bad = TRUE;
1973                         /*
1974                          * Restore original value.
1975                          */
1976                         *(int *)ptr = tmp;
1977
1978 skip_memtest:
1979                         /*
1980                          * Adjust array of valid/good pages.
1981                          */
1982                         if (page_bad == TRUE)
1983                                 continue;
1984                         /*
1985                          * If this good page is a continuation of the
1986                          * previous set of good pages, then just increase
1987                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1988                          * Note that "end" points one higher than end,
1989                          * making the range >= start and < end.
1990                          * If we're also doing a speculative memory
1991                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1992                          * so that we keep going. The first bad page
1993                          * will terminate the loop.
1994                          */
1995                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1996                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1997                         } else {
1998                                 pa_indx++;
1999                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2000                                         printf(
2001                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2002                                         pa_indx--;
2003                                         full = TRUE;
2004                                         goto do_dump_avail;
2005                                 }
2006                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2007                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2008                         }
2009                         physmem++;
2010 do_dump_avail:
2011                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2012                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2013                         } else {
2014                                 da_indx++;
2015                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2016                                         da_indx--;
2017                                         goto do_next;
2018                                 }
2019                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2020                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2021                         }
2022 do_next:
2023                         if (full)
2024                                 break;
2025                 }
2026         }
2027         *pte = 0;
2028         invltlb();
2029         
2030         /*
2031          * XXX
2032          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2033          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2034          * calculation, etc.).
2035          */
2036         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2037             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2038                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2039                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2040                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2041         }
2042
2043         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2044
2045         /* Trim off space for the message buffer. */
2046         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2047
2048         /* Map the message buffer. */
2049         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2050                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2051                     off);
2052 }
2053 #else /* PC98 */
2054 static void
2055 getmemsize(int first)
2056 {
2057         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
2058         u_long memtest;
2059         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
2060         pt_entry_t *pte;
2061         quad_t dcons_addr, dcons_size, physmem_tunable;
2062         int hasbrokenint12, i, res;
2063         u_int extmem;
2064         struct vm86frame vmf;
2065         struct vm86context vmc;
2066         vm_paddr_t pa;
2067         struct bios_smap *smap, *smapbase;
2068         caddr_t kmdp;
2069
2070         has_smap = 0;
2071 #ifdef XBOX
2072         if (arch_i386_is_xbox) {
2073                 /*
2074                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
2075                  * the framebuffer and inform the OS of this.
2076                  */
2077                 physmap[0] = 0;
2078                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
2079                 physmap_idx = 0;
2080                 goto physmap_done;
2081         }
2082 #endif
2083         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
2084         bzero(physmap, sizeof(physmap));
2085         basemem = 0;
2086
2087         /*
2088          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
2089          * use that and do not make any VM86 calls.
2090          */
2091         physmap_idx = 0;
2092         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2093         if (kmdp == NULL)
2094                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2095         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2096             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2097         if (smapbase != NULL) {
2098                 add_smap_entries(smapbase, physmap, &physmap_idx);
2099                 has_smap = 1;
2100                 goto have_smap;
2101         }
2102
2103         /*
2104          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
2105          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
2106          * need use the SMAP to determine the base memory size.
2107          */
2108         hasbrokenint12 = 0;
2109         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
2110         if (hasbrokenint12 == 0) {
2111                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
2112                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
2113                 basemem = vmf.vmf_ax;
2114                 basemem_setup();
2115         }
2116
2117         /*
2118          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
2119          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
2120          * kernel will unmap this page later.
2121          */
2122         pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
2123         vmc.npages = 0;
2124         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
2125         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
2126         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
2127
2128         vmf.vmf_ebx = 0;
2129         do {
2130                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
2131                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
2132                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
2133                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
2134                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
2135                         break;
2136                 has_smap = 1;
2137                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2138                         break;
2139         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
2140
2141 have_smap:
2142         /*
2143          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
2144          * figure it out from the SMAP (or just guess).
2145          */
2146         if (basemem == 0) {
2147                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2148                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
2149                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
2150                                 break;
2151                         }
2152                 }
2153
2154                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
2155                 if (basemem == 0)
2156                         basemem = 640;
2157                 basemem_setup();
2158         }
2159
2160         if (physmap[1] != 0)
2161                 goto physmap_done;
2162
2163         /*
2164          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
2165          * memory size.  We will then build a simple memory map with
2166          * two segments, one for "base memory" and the second for
2167          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
2168          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
2169          * are in units of 1KB.
2170          *
2171          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
2172          */
2173         vmf.vmf_ax = 0xE801;
2174         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
2175                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
2176         } else {
2177                 /*
2178                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
2179                  * to determine the extended memory size.  Currently
2180                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
2181                  */
2182 #if 0
2183                 vmf.vmf_ah = 0x88;
2184                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
2185                 extmem = vmf.vmf_ax;
2186 #else
2187                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
2188 #endif
2189         }
2190
2191         /*
2192          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
2193          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
2194          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
2195          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
2196          * them beyond the limit.
2197          *
2198          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
2199          *      chop it to 15MB.
2200          */
2201         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
2202                 extmem = 15 * 1024;
2203
2204         physmap[0] = 0;
2205         physmap[1] = basemem * 1024;
2206         physmap_idx = 2;
2207         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
2208         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
2209
2210 physmap_done:
2211         /*
2212          * Now, physmap contains a map of physical memory.
2213          */
2214
2215 #ifdef SMP
2216         /* make hole for AP bootstrap code */
2217         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
2218 #endif
2219
2220         /*
2221          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
2222          * highest page of the physical address space.  It should be
2223          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
2224          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
2225          *
2226          * This is especially confusing when it is much larger than the
2227          * memory size and is displayed as "realmem".
2228          */
2229         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2230
2231 #ifdef MAXMEM
2232         Maxmem = MAXMEM / 4;
2233 #endif
2234
2235         if (TUNABLE_QUAD_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
2236                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
2237
2238         /*
2239          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
2240          * the amount of memory in the system.
2241          */
2242         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
2243                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2244
2245         /*
2246          * By default enable the memory test on real hardware, and disable
2247          * it if we appear to be running in a VM.  This avoids touching all
2248          * pages unnecessarily, which doesn't matter on real hardware but is
2249          * bad for shared VM hosts.  Use a general name so that
2250          * one could eventually do more with the code than just disable it.
2251          */
2252         memtest = (vm_guest > VM_GUEST_NO) ? 0 : 1;
2253         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2254
2255         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2256             (boothowto & RB_VERBOSE))
2257                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2258
2259         /*
2260          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2261          * extend the last memory segment to the new limit.
2262          */ 
2263         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2264                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2265
2266         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2267         pmap_bootstrap(first);
2268
2269         /*
2270          * Size up each available chunk of physical memory.
2271          */
2272         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2273         pa_indx = 0;
2274         da_indx = 1;
2275         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2276         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2277         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2278         pte = CMAP3;
2279
2280         /*
2281          * Get dcons buffer address
2282          */
2283         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2284             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2285                 dcons_addr = 0;
2286
2287         /*
2288          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2289          * round up the start address and round down the end address.
2290          */
2291         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2292                 vm_paddr_t end;
2293
2294                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2295                 if (physmap[i + 1] < end)
2296                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2297                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2298                         int tmp, page_bad, full;
2299                         int *ptr = (int *)CADDR3;
2300
2301                         full = FALSE;
2302                         /*
2303                          * block out kernel memory as not available.
2304                          */
2305                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2306                                 goto do_dump_avail;
2307
2308                         /*
2309                          * block out dcons buffer
2310                          */
2311                         if (dcons_addr > 0
2312                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2313                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2314                                 goto do_dump_avail;
2315
2316                         page_bad = FALSE;
2317                         if (memtest == 0)
2318                                 goto skip_memtest;
2319
2320                         /*
2321                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2322                          */
2323                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2324                         invltlb();
2325
2326                         tmp = *(int *)ptr;
2327                         /*
2328                          * Test for alternating 1's and 0's
2329                          */
2330                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2331                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2332                                 page_bad = TRUE;
2333                         /*
2334                          * Test for alternating 0's and 1's
2335                          */
2336                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2337                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2338                                 page_bad = TRUE;
2339                         /*
2340                          * Test for all 1's
2341                          */
2342                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2343                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2344                                 page_bad = TRUE;
2345                         /*
2346                          * Test for all 0's
2347                          */
2348                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2349                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2350                                 page_bad = TRUE;
2351                         /*
2352                          * Restore original value.
2353                          */
2354                         *(int *)ptr = tmp;
2355
2356 skip_memtest:
2357                         /*
2358                          * Adjust array of valid/good pages.
2359                          */
2360                         if (page_bad == TRUE)
2361                                 continue;
2362                         /*
2363                          * If this good page is a continuation of the
2364                          * previous set of good pages, then just increase
2365                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2366                          * Note that "end" points one higher than end,
2367                          * making the range >= start and < end.
2368                          * If we're also doing a speculative memory
2369                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2370                          * so that we keep going. The first bad page
2371                          * will terminate the loop.
2372                          */
2373                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2374                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2375                         } else {
2376                                 pa_indx++;
2377                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2378                                         printf(
2379                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2380                                         pa_indx--;
2381                                         full = TRUE;
2382                                         goto do_dump_avail;
2383                                 }
2384                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2385                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2386                         }
2387                         physmem++;
2388 do_dump_avail:
2389                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2390                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2391                         } else {
2392                                 da_indx++;
2393                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2394                                         da_indx--;
2395                                         goto do_next;
2396                                 }
2397                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2398                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2399                         }
2400 do_next:
2401                         if (full)
2402                                 break;
2403                 }
2404         }
2405         *pte = 0;
2406         invltlb();
2407         
2408         /*
2409          * XXX
2410          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2411          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2412          * calculation, etc.).
2413          */
2414         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2415             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2416                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2417                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2418                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2419         }
2420
2421         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2422
2423         /* Trim off space for the message buffer. */
2424         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2425
2426         /* Map the message buffer. */
2427         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2428                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2429                     off);
2430 }
2431 #endif /* PC98 */
2432
2433 static void
2434 i386_kdb_init(void)
2435 {
2436 #ifdef DDB
2437         db_fetch_ksymtab(bootinfo.bi_symtab, bootinfo.bi_esymtab);
2438 #endif
2439         kdb_init();
2440 #ifdef KDB
2441         if (boothowto & RB_KDB)
2442                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2443 #endif
2444 }
2445
2446 register_t
2447 init386(first)
2448         int first;
2449 {
2450         struct gate_descriptor *gdp;
2451         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2452         struct pcpu *pc;
2453 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2454         struct xstate_hdr *xhdr;
2455 #endif
2456         int late_console;
2457
2458         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2459         thread0.td_kstack_pages = TD0_KSTACK_PAGES;
2460
2461         /*
2462          * This may be done better later if it gets more high level
2463          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2464          */
2465         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2466
2467 #ifdef PC98
2468         /*
2469          * Initialize DMAC
2470          */
2471         pc98_init_dmac();
2472 #endif
2473
2474         metadata_missing = 0;
2475         if (bootinfo.bi_modulep) {
2476                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
2477                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2478         } else {
2479                 metadata_missing = 1;
2480         }
2481
2482         if (bootinfo.bi_envp != 0)
2483                 init_static_kenv((char *)bootinfo.bi_envp + KERNBASE, 0);
2484         else
2485                 init_static_kenv(NULL, 0);
2486
2487         /* Init basic tunables, hz etc */
2488         init_param1();
2489
2490         /*
2491          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2492          * of address space and permissions are enforced at page level.
2493          */
2494         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2495         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2496         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2497         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2498         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2499         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2500
2501         pc = &__pcpu[0];
2502         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2503         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2504         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2505
2506         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2507                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2508
2509         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2510         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2511         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2512         lgdt(&r_gdt);
2513
2514         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2515         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2516                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2517         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2518         first += DPCPU_SIZE;
2519         PCPU_SET(prvspace, pc);
2520         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2521         /* Non-late cninit() and printf() can be moved up to here. */
2522
2523         /*
2524          * Initialize mutexes.
2525          *
2526          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2527          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2528          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2529          *           under witness.
2530          */
2531         mutex_init();
2532         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2533
2534         /* make ldt memory segments */
2535         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2536         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2537         for (x = 0; x < nitems(ldt_segs); x++)
2538                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2539
2540         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2541         lldt(_default_ldt);
2542         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2543
2544         /* exceptions */
2545         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2546                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2547                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2548         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2549             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2550         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2551             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2552         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2553             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2554         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2555             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2556         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2557             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2558         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2559             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2560         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2561             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2562         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2563             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2564         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2565         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2566             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2567         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2568             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2569         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2570             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2571         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2572             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2573         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2574             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2575         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2576             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2577         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2578             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2579         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2580             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2581         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2582             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2583         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2584             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2585         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2586             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2587 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2588         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2589             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2590 #endif
2591 #ifdef XENHVM
2592         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2593             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2594 #endif
2595
2596         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2597         r_idt.rd_base = (int) idt;
2598         lidt(&r_idt);
2599
2600 #ifdef XBOX
2601         /*
2602          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
2603          * This should be 0x10de / 0x02a5.
2604          *
2605          * This is exactly what Linux does.
2606          */
2607         outl(0xcf8, 0x80000000);
2608         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
2609                 arch_i386_is_xbox = 1;
2610                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
2611
2612                 /*
2613                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
2614                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
2615                  * so we just query it. 
2616                  */
2617                 outl(0xcf8, 0x80000084);
2618                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
2619         }
2620 #endif /* XBOX */
2621
2622         /*
2623          * Initialize the clock before the console so that console
2624          * initialization can use DELAY().
2625          */
2626         clock_init();
2627
2628         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2629         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2630             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2631         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2632             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2633         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2634         initializecpucache();
2635
2636         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2637         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2638
2639         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2640             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2641         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2642             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2643 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
2644         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2645 #else
2646         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2647 #endif
2648         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2649         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2650         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2651             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2652         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2653         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2654         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2655
2656         /* Initialize the tss (except for the final esp0) early for vm86. */
2657         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2658             thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE - 16);
2659         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2660         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2661         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2662         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2663         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
2664         ltr(gsel_tss);
2665
2666         /* Initialize the PIC early for vm86 calls. */
2667 #ifdef DEV_ISA
2668 #ifdef DEV_ATPIC
2669 #ifndef PC98
2670         elcr_probe();
2671 #endif
2672         atpic_startup();
2673 #else
2674         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2675         atpic_reset();
2676
2677         /*
2678          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2679          * interrupt handler.
2680          */
2681         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2682             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2683         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2684             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2685 #endif
2686 #endif
2687
2688         /*
2689          * The console and kdb should be initialized even earlier than here,
2690          * but some console drivers don't work until after getmemsize().
2691          * Default to late console initialization to support these drivers.
2692          * This loses mainly printf()s in getmemsize() and early debugging.
2693          */
2694         late_console = 1;
2695         TUNABLE_INT_FETCH("debug.late_console", &late_console);
2696         if (!late_console) {
2697                 cninit();
2698                 i386_kdb_init();
2699         }
2700
2701         vm86_initialize();
2702         getmemsize(first);
2703         init_param2(physmem);
2704
2705         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2706
2707         if (late_console)
2708                 cninit();
2709
2710         if (metadata_missing)
2711                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2712
2713         if (late_console)
2714                 i386_kdb_init();
2715
2716         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
2717 #ifdef DEV_NPX
2718         npxinit(true);
2719 #endif
2720         /*
2721          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
2722          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
2723          * area.
2724          */
2725         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
2726         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
2727 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2728         if (use_xsave) {
2729                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
2730                     1);
2731                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
2732         }
2733 #endif
2734         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2735         /* Move esp0 in the tss to its final place. */
2736         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2737         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, (vm_offset_t)thread0.td_pcb - 16);
2738         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;     /* clear busy bit */
2739         ltr(gsel_tss);
2740
2741         /* make a call gate to reenter kernel with */
2742         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2743
2744         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
2745         gdp->gd_looffset = x;
2746         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2747         gdp->gd_stkcpy = 1;
2748         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2749         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2750         gdp->gd_p = 1;
2751         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
2752
2753         /* XXX does this work? */
2754         /* XXX yes! */
2755         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2756         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2757
2758         /* transfer to user mode */
2759
2760         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2761         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2762
2763         /* setup proc 0's pcb */
2764         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2765 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
2766         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2767 #else
2768         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2769 #endif
2770         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2771         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2772
2773         cpu_probe_amdc1e();
2774
2775 #ifdef FDT
2776         x86_init_fdt();
2777 #endif
2778
2779         /* Location of kernel stack for locore */
2780         return ((register_t)thread0.td_pcb);
2781 }
2782
2783 void
2784 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2785 {
2786
2787         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
2788 }
2789
2790 #ifndef PC98
2791 static int
2792 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2793 {
2794         struct bios_smap *smapbase;
2795         struct bios_smap_xattr smap;
2796         caddr_t kmdp;
2797         uint32_t *smapattr;
2798         int count, error, i;
2799
2800         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
2801         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2802         if (kmdp == NULL)
2803                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2804         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2805             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2806         if (smapbase == NULL)
2807                 return (0);
2808         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
2809             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
2810         count = *((u_int32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
2811         error = 0;
2812         for (i = 0; i < count; i++) {
2813                 smap.base = smapbase[i].base;
2814                 smap.length = smapbase[i].length;
2815                 smap.type = smapbase[i].type;
2816                 if (smapattr != NULL)
2817                         smap.xattr = smapattr[i];
2818                 else
2819                         smap.xattr = 0;
2820                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
2821         }
2822         return (error);
2823 }
2824 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
2825     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr", "Raw BIOS SMAP data");
2826 #endif /* !PC98 */
2827
2828 void
2829 spinlock_enter(void)
2830 {
2831         struct thread *td;
2832         register_t flags;
2833
2834         td = curthread;
2835         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
2836                 flags = intr_disable();
2837                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
2838                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
2839         } else
2840                 td->td_md.md_spinlock_count++;
2841         critical_enter();
2842 }
2843
2844 void
2845 spinlock_exit(void)
2846 {
2847         struct thread *td;
2848         register_t flags;
2849
2850         td = curthread;
2851         critical_exit();
2852         flags = td->td_md.md_saved_flags;
2853         td->td_md.md_spinlock_count--;
2854         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2855                 intr_restore(flags);
2856 }
2857
2858 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2859 static void f00f_hack(void *unused);
2860 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2861
2862 static void
2863 f00f_hack(void *unused)
2864 {
2865         struct gate_descriptor *new_idt;
2866         vm_offset_t tmp;
2867
2868         if (!has_f00f_bug)
2869                 return;
2870
2871         GIANT_REQUIRED;
2872
2873         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2874
2875         tmp = kmem_malloc(kernel_arena, PAGE_SIZE * 2, M_WAITOK | M_ZERO);
2876         if (tmp == 0)
2877                 panic("kmem_malloc returned 0");
2878
2879         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
2880         new_idt = (struct gate_descriptor*)
2881             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
2882         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2883         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
2884         lidt(&r_idt);
2885         idt = new_idt;
2886         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
2887 }
2888 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2889
2890 /*
2891  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
2892  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
2893  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
2894  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
2895  * enough for a backtrace.
2896  */
2897 void
2898 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
2899 {
2900
2901         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
2902         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
2903         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
2904         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
2905         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
2906         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
2907         pcb->pcb_gs = rgs();
2908 }
2909
2910 int
2911 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
2912 {
2913
2914         td->td_frame->tf_eip = addr;
2915         return (0);
2916 }
2917
2918 int
2919 ptrace_single_step(struct thread *td)
2920 {
2921         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
2922         return (0);
2923 }
2924
2925 int
2926 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
2927 {
2928         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
2929         return (0);
2930 }
2931
2932 int
2933 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2934 {
2935         struct pcb *pcb;
2936         struct trapframe *tp;
2937
2938         tp = td->td_frame;
2939         pcb = td->td_pcb;
2940         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2941         return (fill_frame_regs(tp, regs));
2942 }
2943
2944 int
2945 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
2946 {
2947         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2948         regs->r_es = tp->tf_es;
2949         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2950         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2951         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2952         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2953         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2954         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2955         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2956         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2957         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2958         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2959         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2960         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2961         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2962         return (0);
2963 }
2964
2965 int
2966 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2967 {
2968         struct pcb *pcb;
2969         struct trapframe *tp;
2970
2971         tp = td->td_frame;
2972         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2973             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2974                 return (EINVAL);
2975         pcb = td->td_pcb;
2976         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2977         tp->tf_es = regs->r_es;
2978         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2979         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2980         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2981         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2982         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2983         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2984         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2985         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2986         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2987         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2988         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2989         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2990         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2991         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2992         return (0);
2993 }
2994
2995 int
2996 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2997 {
2998
2999         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
3000             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
3001             ("not suspended thread %p", td));
3002 #ifdef DEV_NPX
3003         npxgetregs(td);
3004 #else
3005         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
3006 #endif
3007 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3008         if (cpu_fxsr)
3009                 npx_fill_fpregs_xmm(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm,
3010                     (struct save87 *)fpregs);
3011         else
3012 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3013                 bcopy(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_87, fpregs,
3014                     sizeof(*fpregs));
3015         return (0);
3016 }
3017
3018 int
3019 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3020 {
3021
3022 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3023         if (cpu_fxsr)
3024                 npx_set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
3025                     &get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm);
3026         else
3027 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3028                 bcopy(fpregs, &get_pcb_user_save_td(td)->sv_87,
3029                     sizeof(*fpregs));
3030 #ifdef DEV_NPX
3031         npxuserinited(td);
3032 #endif
3033         return (0);
3034 }
3035
3036 /*
3037  * Get machine context.
3038  */
3039 int
3040 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
3041 {
3042         struct trapframe *tp;
3043         struct segment_descriptor *sdp;
3044
3045         tp = td->td_frame;
3046
3047         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
3048         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
3049         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
3050         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
3051         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
3052         mcp->mc_es = tp->tf_es;
3053         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
3054         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
3055         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
3056         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
3057         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
3058         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
3059         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
3060                 mcp->mc_eax = 0;
3061                 mcp->mc_edx = 0;
3062                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
3063         } else {
3064                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
3065                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
3066         }
3067         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
3068         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
3069         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
3070         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
3071         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
3072         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
3073         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
3074         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
3075         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
3076         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3077         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
3078         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3079         mcp->mc_flags = 0;
3080         mcp->mc_xfpustate = 0;
3081         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
3082         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
3083         return (0);
3084 }
3085
3086 /*
3087  * Set machine context.
3088  *
3089  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
3090  * touch the cs selector.
3091  */
3092 int
3093 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
3094 {
3095         struct trapframe *tp;
3096         char *xfpustate;
3097         int eflags, ret;
3098
3099         tp = td->td_frame;
3100         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
3101             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
3102                 return (EINVAL);
3103         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
3104             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
3105         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
3106                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
3107                     sizeof(union savefpu))
3108                         return (EINVAL);
3109                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
3110                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
3111                     mcp->mc_xfpustate_len);
3112                 if (ret != 0)
3113                         return (ret);
3114         } else
3115                 xfpustate = NULL;
3116         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
3117         if (ret != 0)
3118                 return (ret);
3119         tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
3120         tp->tf_es = mcp->mc_es;
3121         tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
3122         tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
3123         tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
3124         tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
3125         tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
3126         tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
3127         tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
3128         tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
3129         tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
3130         tp->tf_eflags = eflags;
3131         tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
3132         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
3133         td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
3134         return (0);
3135 }
3136
3137 static void
3138 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
3139     size_t xfpusave_len)
3140 {
3141 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3142         size_t max_len, len;
3143 #endif
3144
3145 #ifndef DEV_NPX
3146         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
3147         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
3148         bzero(mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
3149 #else
3150         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
3151         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
3152             sizeof(mcp->mc_fpstate));
3153         mcp->mc_fpformat = npxformat();
3154 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3155         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
3156                 return;
3157         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
3158         len = xfpusave_len;
3159         if (len > max_len) {
3160                 len = max_len;
3161                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
3162         }
3163         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
3164         mcp->mc_xfpustate_len = len;
3165         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
3166 #endif
3167 #endif
3168 }
3169
3170 static int
3171 set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
3172     size_t xfpustate_len)
3173 {
3174         union savefpu *fpstate;
3175         int error;
3176
3177         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
3178                 return (0);
3179         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
3180             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
3181                 return (EINVAL);
3182         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
3183                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
3184                 fpstate_drop(td);
3185                 error = 0;
3186         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
3187             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
3188 #ifdef DEV_NPX
3189                 fpstate = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
3190 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3191                 if (cpu_fxsr)
3192                         fpstate->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
3193 #endif
3194                 error = npxsetregs(td, fpstate, xfpustate, xfpustate_len);
3195 #else
3196                 error = EINVAL;
3197 #endif
3198         } else
3199                 return (EINVAL);
3200         return (error);
3201 }
3202
3203 static void
3204 fpstate_drop(struct thread *td)
3205 {
3206
3207         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
3208         critical_enter();
3209 #ifdef DEV_NPX
3210         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
3211                 npxdrop();
3212 #endif
3213         /*
3214          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
3215          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
3216          *
3217          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
3218          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
3219          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
3220          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
3221          * have too many layers.
3222          */
3223         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
3224             PCB_NPXUSERINITDONE);
3225         critical_exit();
3226 }
3227
3228 int
3229 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3230 {
3231         struct pcb *pcb;
3232
3233         if (td == NULL) {
3234                 dbregs->dr[0] = rdr0();
3235                 dbregs->dr[1] = rdr1();
3236                 dbregs->dr[2] = rdr2();
3237                 dbregs->dr[3] = rdr3();
3238                 dbregs->dr[4] = rdr4();
3239                 dbregs->dr[5] = rdr5();
3240                 dbregs->dr[6] = rdr6();
3241                 dbregs->dr[7] = rdr7();
3242         } else {
3243                 pcb = td->td_pcb;
3244                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
3245                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
3246                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
3247                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
3248                 dbregs->dr[4] = 0;
3249                 dbregs->dr[5] = 0;
3250                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
3251                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
3252         }
3253         return (0);
3254 }
3255
3256 int
3257 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3258 {
3259         struct pcb *pcb;
3260         int i;
3261
3262         if (td == NULL) {
3263                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
3264                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
3265                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
3266                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
3267                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
3268                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
3269                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
3270                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
3271         } else {
3272                 /*
3273                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
3274                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
3275                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
3276                  * TRCTRAP.
3277                  */
3278                 for (i = 0; i < 4; i++) {
3279                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3280                                 return (EINVAL);
3281                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3282                                 return (EINVAL);
3283                 }
3284                 
3285                 pcb = td->td_pcb;
3286                 
3287                 /*
3288                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
3289                  * process's address space.  If a process could do this, it
3290                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
3291                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
3292                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
3293                  * process's address space.
3294                  *
3295                  * XXX - what about when the watched area of the user's
3296                  * address space is written into from within the kernel
3297                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
3298                  * from within kernel mode?
3299                  */
3300
3301                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
3302                         /* dr0 is enabled */
3303                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3304                                 return (EINVAL);
3305                 }
3306                         
3307                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
3308                         /* dr1 is enabled */
3309                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3310                                 return (EINVAL);
3311                 }
3312                         
3313                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
3314                         /* dr2 is enabled */
3315                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3316                                 return (EINVAL);
3317                 }
3318                         
3319                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
3320                         /* dr3 is enabled */
3321                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3322                                 return (EINVAL);
3323                 }
3324
3325                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
3326                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
3327                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
3328                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
3329                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
3330                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
3331
3332                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
3333         }
3334
3335         return (0);
3336 }
3337
3338 /*
3339  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
3340  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
3341  */
3342 int
3343 user_dbreg_trap(void)
3344 {
3345         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
3346         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
3347         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
3348         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
3349         int i;
3350         
3351         dr7 = rdr7();
3352         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
3353                 /*
3354                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
3355                  * thus the trap couldn't have been caused by the
3356                  * hardware debug registers
3357                  */
3358                 return 0;
3359         }
3360
3361         nbp = 0;
3362         dr6 = rdr6();
3363         bp = dr6 & 0x0000000f;
3364
3365         if (!bp) {
3366                 /*
3367                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
3368                  * trap was not caused by any of the debug registers
3369                  */
3370                 return 0;
3371         }
3372
3373         /*
3374          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
3375          * which ones and if any of them are user space addresses
3376          */
3377
3378         if (bp & 0x01) {
3379                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
3380         }
3381         if (bp & 0x02) {
3382                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
3383         }
3384         if (bp & 0x04) {
3385                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
3386         }
3387         if (bp & 0x08) {
3388                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
3389         }
3390
3391         for (i = 0; i < nbp; i++) {
3392                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3393                         /*
3394                          * addr[i] is in user space
3395                          */
3396                         return nbp;
3397                 }
3398         }
3399
3400         /*
3401          * None of the breakpoints are in user space.
3402          */
3403         return 0;
3404 }
3405
3406 #ifdef KDB
3407
3408 /*
3409  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
3410  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
3411  */
3412
3413 /* silence compiler warnings */
3414 u_char inb_(u_short);
3415 void outb_(u_short, u_char);
3416
3417 u_char
3418 inb_(u_short port)
3419 {
3420         return inb(port);
3421 }
3422
3423 void
3424 outb_(u_short port, u_char data)
3425 {
3426         outb(port, data);
3427 }
3428
3429 #endif /* KDB */