]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/i386/i386/machdep.c
Import tzdata 2017c
[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_perfmon.h"
54 #include "opt_platform.h"
55 #include "opt_xbox.h"
56
57 #include <sys/param.h>
58 #include <sys/proc.h>
59 #include <sys/systm.h>
60 #include <sys/bio.h>
61 #include <sys/buf.h>
62 #include <sys/bus.h>
63 #include <sys/callout.h>
64 #include <sys/cons.h>
65 #include <sys/cpu.h>
66 #include <sys/eventhandler.h>
67 #include <sys/exec.h>
68 #include <sys/imgact.h>
69 #include <sys/kdb.h>
70 #include <sys/kernel.h>
71 #include <sys/ktr.h>
72 #include <sys/linker.h>
73 #include <sys/lock.h>
74 #include <sys/malloc.h>
75 #include <sys/memrange.h>
76 #include <sys/msgbuf.h>
77 #include <sys/mutex.h>
78 #include <sys/pcpu.h>
79 #include <sys/ptrace.h>
80 #include <sys/reboot.h>
81 #include <sys/rwlock.h>
82 #include <sys/sched.h>
83 #include <sys/signalvar.h>
84 #ifdef SMP
85 #include <sys/smp.h>
86 #endif
87 #include <sys/syscallsubr.h>
88 #include <sys/sysctl.h>
89 #include <sys/sysent.h>
90 #include <sys/sysproto.h>
91 #include <sys/ucontext.h>
92 #include <sys/vmmeter.h>
93
94 #include <vm/vm.h>
95 #include <vm/vm_extern.h>
96 #include <vm/vm_kern.h>
97 #include <vm/vm_page.h>
98 #include <vm/vm_map.h>
99 #include <vm/vm_object.h>
100 #include <vm/vm_pager.h>
101 #include <vm/vm_param.h>
102
103 #ifdef DDB
104 #ifndef KDB
105 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
106 #endif
107 #include <ddb/ddb.h>
108 #include <ddb/db_sym.h>
109 #endif
110
111 #include <isa/rtc.h>
112
113 #include <net/netisr.h>
114
115 #include <machine/bootinfo.h>
116 #include <machine/clock.h>
117 #include <machine/cpu.h>
118 #include <machine/cputypes.h>
119 #include <machine/intr_machdep.h>
120 #include <x86/mca.h>
121 #include <machine/md_var.h>
122 #include <machine/metadata.h>
123 #include <machine/mp_watchdog.h>
124 #include <machine/pc/bios.h>
125 #include <machine/pcb.h>
126 #include <machine/pcb_ext.h>
127 #include <machine/proc.h>
128 #include <machine/reg.h>
129 #include <machine/sigframe.h>
130 #include <machine/specialreg.h>
131 #include <machine/vm86.h>
132 #include <x86/init.h>
133 #ifdef PERFMON
134 #include <machine/perfmon.h>
135 #endif
136 #ifdef SMP
137 #include <machine/smp.h>
138 #endif
139 #ifdef FDT
140 #include <x86/fdt.h>
141 #endif
142
143 #ifdef DEV_APIC
144 #include <x86/apicvar.h>
145 #endif
146
147 #ifdef DEV_ISA
148 #include <x86/isa/icu.h>
149 #endif
150
151 #ifdef XBOX
152 #include <machine/xbox.h>
153
154 int arch_i386_is_xbox = 0;
155 uint32_t arch_i386_xbox_memsize = 0;
156 #endif
157
158 /* Sanity check for __curthread() */
159 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
160
161 extern register_t init386(int first);
162 extern void dblfault_handler(void);
163
164 static void cpu_startup(void *);
165 static void fpstate_drop(struct thread *td);
166 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
167     char *xfpusave, size_t xfpusave_len);
168 static int  set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
169     char *xfpustate, size_t xfpustate_len);
170 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
171
172 /* Intel ICH registers */
173 #define ICH_PMBASE      0x400
174 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
175
176 int     _udatasel, _ucodesel;
177 u_int   basemem;
178
179 int cold = 1;
180
181 #ifdef COMPAT_43
182 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
183 #endif
184 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
185 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
186 #endif
187
188 long Maxmem = 0;
189 long realmem = 0;
190
191 #ifdef PAE
192 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
193 #endif
194
195 /*
196  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
197  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
198  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
199  * PHYSSEG entries.
200  */
201 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
202
203 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
204 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
205
206 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
207 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END (nitems(phys_avail) - 2)
208 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END (nitems(dump_avail) - 2)
209
210 struct kva_md_info kmi;
211
212 static struct trapframe proc0_tf;
213 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
214
215 struct mtx icu_lock;
216
217 struct mem_range_softc mem_range_softc;
218
219  /* Default init_ops implementation. */
220  struct init_ops init_ops = {
221         .early_clock_source_init =      i8254_init,
222         .early_delay =                  i8254_delay,
223 #ifdef DEV_APIC
224         .msi_init =                     msi_init,
225 #endif
226  };
227
228 static void
229 cpu_startup(dummy)
230         void *dummy;
231 {
232         uintmax_t memsize;
233         char *sysenv;
234
235         /*
236          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
237          * generate an SMI# because this can cause several problems,
238          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
239          * start the APs.
240          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
241          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
242          */
243         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
244         if (sysenv != NULL) {
245                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
246                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
247                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
248                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
249                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
250                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
251                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
252                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
253                         if (bootverbose)
254                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
255                                     "Intel ICH.\n");
256                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
257                 }
258                 freeenv(sysenv);
259         }
260
261         /*
262          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
263          */
264         startrtclock();
265         printcpuinfo();
266         panicifcpuunsupported();
267 #ifdef PERFMON
268         perfmon_init();
269 #endif
270
271         /*
272          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
273          */
274         memsize = 0;
275         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
276         if (sysenv != NULL) {
277                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
278                 freeenv(sysenv);
279         }
280         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count))
281                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
282         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
283         realmem = atop(memsize);
284
285         /*
286          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
287          */
288         if (bootverbose) {
289                 int indx;
290
291                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
292                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
293                         vm_paddr_t size;
294
295                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
296                         printf(
297                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
298                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
299                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
300                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
301                 }
302         }
303
304         vm_ksubmap_init(&kmi);
305
306         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
307             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count),
308             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count) / 1048576);
309
310         /*
311          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
312          */
313         bufinit();
314         vm_pager_bufferinit();
315         cpu_setregs();
316 }
317
318 /*
319  * Send an interrupt to process.
320  *
321  * Stack is set up to allow sigcode stored
322  * at top to call routine, followed by call
323  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
324  * resets the signal mask, the stack, and the
325  * frame pointer, it returns to the user
326  * specified pc, psl.
327  */
328 #ifdef COMPAT_43
329 static void
330 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
331 {
332         struct osigframe sf, *fp;
333         struct proc *p;
334         struct thread *td;
335         struct sigacts *psp;
336         struct trapframe *regs;
337         int sig;
338         int oonstack;
339
340         td = curthread;
341         p = td->td_proc;
342         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
343         sig = ksi->ksi_signo;
344         psp = p->p_sigacts;
345         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
346         regs = td->td_frame;
347         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
348
349         /* Allocate space for the signal handler context. */
350         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
351             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
352                 fp = (struct osigframe *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
353                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
354 #if defined(COMPAT_43)
355                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
356 #endif
357         } else
358                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
359
360         /* Build the argument list for the signal handler. */
361         sf.sf_signum = sig;
362         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
363         bzero(&sf.sf_siginfo, sizeof(sf.sf_siginfo));
364         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
365                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
366                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
367                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
368                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
369                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
370                 sf.sf_addr = 0;
371         } else {
372                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
373                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
374                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
375                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
376         }
377         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
378         PROC_UNLOCK(p);
379
380         /* Save most if not all of trap frame. */
381         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
382         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
383         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
384         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
385         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
386         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
387         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
388         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
389         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
390         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
391         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
392         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
393         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
394
395         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
396         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
397         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
398         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
399         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
400         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
401         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
402         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
403         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
404
405         /*
406          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
407          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
408          * eflags.
409          */
410         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
411                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
412                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
413                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
414
415                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
416                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
417                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
418                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
419
420                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
421                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
422                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
423                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
424
425                 /* See sendsig() for comments. */
426                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
427         }
428
429         /*
430          * Copy the sigframe out to the user's stack.
431          */
432         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
433 #ifdef DEBUG
434                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
435 #endif
436                 PROC_LOCK(p);
437                 sigexit(td, SIGILL);
438         }
439
440         regs->tf_esp = (int)fp;
441         if (p->p_sysent->sv_sigcode_base != 0) {
442                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
443                     szosigcode;
444         } else {
445                 /* a.out sysentvec does not use shared page */
446                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szosigcode;
447         }
448         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
449         regs->tf_cs = _ucodesel;
450         regs->tf_ds = _udatasel;
451         regs->tf_es = _udatasel;
452         regs->tf_fs = _udatasel;
453         load_gs(_udatasel);
454         regs->tf_ss = _udatasel;
455         PROC_LOCK(p);
456         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
457 }
458 #endif /* COMPAT_43 */
459
460 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
461 static void
462 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
463 {
464         struct sigframe4 sf, *sfp;
465         struct proc *p;
466         struct thread *td;
467         struct sigacts *psp;
468         struct trapframe *regs;
469         int sig;
470         int oonstack;
471
472         td = curthread;
473         p = td->td_proc;
474         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
475         sig = ksi->ksi_signo;
476         psp = p->p_sigacts;
477         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
478         regs = td->td_frame;
479         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
480
481         /* Save user context. */
482         bzero(&sf, sizeof(sf));
483         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
484         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
485         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
486             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
487         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
488         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
489         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
490         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
491             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
492         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__,
493             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__));
494         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
495
496         /* Allocate space for the signal handler context. */
497         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
498             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
499                 sfp = (struct sigframe4 *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
500                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
501 #if defined(COMPAT_43)
502                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
503 #endif
504         } else
505                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
506
507         /* Build the argument list for the signal handler. */
508         sf.sf_signum = sig;
509         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
510         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
511         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
512                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
513                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
514                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
515
516                 /* Fill in POSIX parts */
517                 sf.sf_si.si_signo = sig;
518                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
519                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
520         } else {
521                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
522                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
523                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
524                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
525         }
526         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
527         PROC_UNLOCK(p);
528
529         /*
530          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
531          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
532          * eflags.
533          */
534         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
535                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
536                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
537
538                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
539                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
540                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
541                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
542
543                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
544                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
545                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
546                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
547
548                 /*
549                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
550                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
551                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
552                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
553                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
554                  */
555                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
556         }
557
558         /*
559          * Copy the sigframe out to the user's stack.
560          */
561         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
562 #ifdef DEBUG
563                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
564 #endif
565                 PROC_LOCK(p);
566                 sigexit(td, SIGILL);
567         }
568
569         regs->tf_esp = (int)sfp;
570         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
571             szfreebsd4_sigcode;
572         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
573         regs->tf_cs = _ucodesel;
574         regs->tf_ds = _udatasel;
575         regs->tf_es = _udatasel;
576         regs->tf_fs = _udatasel;
577         regs->tf_ss = _udatasel;
578         PROC_LOCK(p);
579         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
580 }
581 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
582
583 void
584 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
585 {
586         struct sigframe sf, *sfp;
587         struct proc *p;
588         struct thread *td;
589         struct sigacts *psp;
590         char *sp;
591         struct trapframe *regs;
592         struct segment_descriptor *sdp;
593         char *xfpusave;
594         size_t xfpusave_len;
595         int sig;
596         int oonstack;
597
598         td = curthread;
599         p = td->td_proc;
600         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
601         sig = ksi->ksi_signo;
602         psp = p->p_sigacts;
603         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
604 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
605         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
606                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
607                 return;
608         }
609 #endif
610 #ifdef COMPAT_43
611         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
612                 osendsig(catcher, ksi, mask);
613                 return;
614         }
615 #endif
616         regs = td->td_frame;
617         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
618
619         if (cpu_max_ext_state_size > sizeof(union savefpu) && use_xsave) {
620                 xfpusave_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
621                 xfpusave = __builtin_alloca(xfpusave_len);
622         } else {
623                 xfpusave_len = 0;
624                 xfpusave = NULL;
625         }
626
627         /* Save user context. */
628         bzero(&sf, sizeof(sf));
629         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
630         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
631         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
632             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
633         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
634         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
635         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
636         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
637         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext, xfpusave, xfpusave_len);
638         fpstate_drop(td);
639         /*
640          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
641          */
642         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
643         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
644             sdp->sd_lobase;
645         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
646         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
647             sdp->sd_lobase;
648         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2,
649             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2));
650         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
651
652         /* Allocate space for the signal handler context. */
653         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
654             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
655                 sp = (char *)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
656 #if defined(COMPAT_43)
657                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
658 #endif
659         } else
660                 sp = (char *)regs->tf_esp - 128;
661         if (xfpusave != NULL) {
662                 sp -= xfpusave_len;
663                 sp = (char *)((unsigned int)sp & ~0x3F);
664                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate = (register_t)sp;
665         }
666         sp -= sizeof(struct sigframe);
667
668         /* Align to 16 bytes. */
669         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
670
671         /* Build the argument list for the signal handler. */
672         sf.sf_signum = sig;
673         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
674         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
675         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
676                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
677                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
678                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
679
680                 /* Fill in POSIX parts */
681                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
682                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
683         } else {
684                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
685                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
686                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
687                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
688         }
689         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
690         PROC_UNLOCK(p);
691
692         /*
693          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
694          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
695          * eflags.
696          */
697         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
698                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
699                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
700
701                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
702                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
703                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
704                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
705
706                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
707                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
708                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
709                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
710
711                 /*
712                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
713                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
714                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
715                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
716                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
717                  */
718                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
719         }
720
721         /*
722          * Copy the sigframe out to the user's stack.
723          */
724         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
725             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
726             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
727             != 0)) {
728 #ifdef DEBUG
729                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
730 #endif
731                 PROC_LOCK(p);
732                 sigexit(td, SIGILL);
733         }
734
735         regs->tf_esp = (int)sfp;
736         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
737         if (regs->tf_eip == 0)
738                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szsigcode;
739         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
740         regs->tf_cs = _ucodesel;
741         regs->tf_ds = _udatasel;
742         regs->tf_es = _udatasel;
743         regs->tf_fs = _udatasel;
744         regs->tf_ss = _udatasel;
745         PROC_LOCK(p);
746         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
747 }
748
749 /*
750  * System call to cleanup state after a signal
751  * has been taken.  Reset signal mask and
752  * stack state from context left by sendsig (above).
753  * Return to previous pc and psl as specified by
754  * context left by sendsig. Check carefully to
755  * make sure that the user has not modified the
756  * state to gain improper privileges.
757  *
758  * MPSAFE
759  */
760 #ifdef COMPAT_43
761 int
762 osigreturn(td, uap)
763         struct thread *td;
764         struct osigreturn_args /* {
765                 struct osigcontext *sigcntxp;
766         } */ *uap;
767 {
768         struct osigcontext sc;
769         struct trapframe *regs;
770         struct osigcontext *scp;
771         int eflags, error;
772         ksiginfo_t ksi;
773
774         regs = td->td_frame;
775         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
776         if (error != 0)
777                 return (error);
778         scp = &sc;
779         eflags = scp->sc_ps;
780         if (eflags & PSL_VM) {
781                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
782                 struct vm86_kernel *vm86;
783
784                 /*
785                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
786                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
787                  */
788                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
789                         return (EINVAL);
790                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
791                 if (vm86->vm86_inited == 0)
792                         return (EINVAL);
793
794                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
795                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
796                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
797                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
798                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
799                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
800                         trapsignal(td, &ksi);
801                 }
802
803                 if (vm86->vm86_has_vme) {
804                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
805                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
806                 } else {
807                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
808                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
809                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
810                 }
811                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
812                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
813                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
814                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
815                 tf->tf_ds = _udatasel;
816                 tf->tf_es = _udatasel;
817                 tf->tf_fs = _udatasel;
818         } else {
819                 /*
820                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
821                  */
822                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
823                         return (EINVAL);
824                 }
825
826                 /*
827                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
828                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
829                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
830                  */
831                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
832                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
833                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
834                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
835                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
836                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
837                         trapsignal(td, &ksi);
838                         return (EINVAL);
839                 }
840                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
841                 regs->tf_es = scp->sc_es;
842                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
843         }
844
845         /* Restore remaining registers. */
846         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
847         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
848         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
849         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
850         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
851         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
852         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
853         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
854         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
855         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
856         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
857         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
858         regs->tf_eflags = eflags;
859
860 #if defined(COMPAT_43)
861         if (scp->sc_onstack & 1)
862                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
863         else
864                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
865 #endif
866         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
867             SIGPROCMASK_OLD);
868         return (EJUSTRETURN);
869 }
870 #endif /* COMPAT_43 */
871
872 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
873 /*
874  * MPSAFE
875  */
876 int
877 freebsd4_sigreturn(td, uap)
878         struct thread *td;
879         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
880                 const ucontext4 *sigcntxp;
881         } */ *uap;
882 {
883         struct ucontext4 uc;
884         struct trapframe *regs;
885         struct ucontext4 *ucp;
886         int cs, eflags, error;
887         ksiginfo_t ksi;
888
889         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
890         if (error != 0)
891                 return (error);
892         ucp = &uc;
893         regs = td->td_frame;
894         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
895         if (eflags & PSL_VM) {
896                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
897                 struct vm86_kernel *vm86;
898
899                 /*
900                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
901                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
902                  */
903                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
904                         return (EINVAL);
905                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
906                 if (vm86->vm86_inited == 0)
907                         return (EINVAL);
908
909                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
910                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
911                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
912                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
913                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
914                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
915                         trapsignal(td, &ksi);
916                 }
917                 if (vm86->vm86_has_vme) {
918                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
919                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
920                 } else {
921                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
922                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
923                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
924                 }
925                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
926                 tf->tf_eflags = eflags;
927                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
928                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
929                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
930                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
931                 tf->tf_ds = _udatasel;
932                 tf->tf_es = _udatasel;
933                 tf->tf_fs = _udatasel;
934         } else {
935                 /*
936                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
937                  */
938                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
939                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
940                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
941                         return (EINVAL);
942                 }
943
944                 /*
945                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
946                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
947                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
948                  */
949                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
950                 if (!CS_SECURE(cs)) {
951                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
952                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
953                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
954                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
955                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
956                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
957                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
958                         trapsignal(td, &ksi);
959                         return (EINVAL);
960                 }
961
962                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
963         }
964
965 #if defined(COMPAT_43)
966         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
967                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
968         else
969                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
970 #endif
971         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
972         return (EJUSTRETURN);
973 }
974 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
975
976 /*
977  * MPSAFE
978  */
979 int
980 sys_sigreturn(td, uap)
981         struct thread *td;
982         struct sigreturn_args /* {
983                 const struct __ucontext *sigcntxp;
984         } */ *uap;
985 {
986         ucontext_t uc;
987         struct proc *p;
988         struct trapframe *regs;
989         ucontext_t *ucp;
990         char *xfpustate;
991         size_t xfpustate_len;
992         int cs, eflags, error, ret;
993         ksiginfo_t ksi;
994
995         p = td->td_proc;
996
997         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
998         if (error != 0)
999                 return (error);
1000         ucp = &uc;
1001         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
1002                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
1003                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
1004                 return (EINVAL);
1005         }
1006         regs = td->td_frame;
1007         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
1008         if (eflags & PSL_VM) {
1009                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
1010                 struct vm86_kernel *vm86;
1011
1012                 /*
1013                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
1014                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
1015                  */
1016                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
1017                         return (EINVAL);
1018                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1019                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1020                         return (EINVAL);
1021
1022                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1023                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1024                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1025                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1026                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1027                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1028                         trapsignal(td, &ksi);
1029                 }
1030
1031                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1032                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1033                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1034                 } else {
1035                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1036                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1037                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1038                 }
1039                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1040                 tf->tf_eflags = eflags;
1041                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1042                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1043                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1044                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1045                 tf->tf_ds = _udatasel;
1046                 tf->tf_es = _udatasel;
1047                 tf->tf_fs = _udatasel;
1048         } else {
1049                 /*
1050                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1051                  */
1052                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1053                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1054                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1055                         return (EINVAL);
1056                 }
1057
1058                 /*
1059                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1060                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1061                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1062                  */
1063                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1064                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1065                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1066                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1067                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1068                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1069                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1070                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1071                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1072                         trapsignal(td, &ksi);
1073                         return (EINVAL);
1074                 }
1075
1076                 if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
1077                         xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
1078                         if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
1079                             sizeof(union savefpu)) {
1080                                 uprintf(
1081                             "pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
1082                                     p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
1083                                 return (EINVAL);
1084                         }
1085                         xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
1086                         error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
1087                             xfpustate, xfpustate_len);
1088                         if (error != 0) {
1089                                 uprintf(
1090         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
1091                                     p->p_pid, td->td_name);
1092                                 return (error);
1093                         }
1094                 } else {
1095                         xfpustate = NULL;
1096                         xfpustate_len = 0;
1097                 }
1098                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate,
1099                     xfpustate_len);
1100                 if (ret != 0)
1101                         return (ret);
1102                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1103         }
1104
1105 #if defined(COMPAT_43)
1106         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1107                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1108         else
1109                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1110 #endif
1111
1112         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1113         return (EJUSTRETURN);
1114 }
1115
1116 /*
1117  * Reset registers to default values on exec.
1118  */
1119 void
1120 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1121 {
1122         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1123         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1124
1125         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1126         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1127         load_gs(_udatasel);
1128
1129         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1130         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1131                 user_ldt_free(td);
1132         else
1133                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1134   
1135         /*
1136          * Reset the fs and gs bases.  The values from the old address
1137          * space do not make sense for the new program.  In particular,
1138          * gsbase might be the TLS base for the old program but the new
1139          * program has no TLS now.
1140          */
1141         set_fsbase(td, 0);
1142         set_gsbase(td, 0);
1143
1144         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1145         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1146         regs->tf_esp = stack;
1147         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1148         regs->tf_ss = _udatasel;
1149         regs->tf_ds = _udatasel;
1150         regs->tf_es = _udatasel;
1151         regs->tf_fs = _udatasel;
1152         regs->tf_cs = _ucodesel;
1153
1154         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1155         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1156
1157         /*
1158          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1159          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
1160          */
1161         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1162                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1163                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1164                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1165                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1166                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1167                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1168                 if (pcb == curpcb) {
1169                         /*
1170                          * Clear the debug registers on the running
1171                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1172                          * the next process we switch to.
1173                          */
1174                         reset_dbregs();
1175                 }
1176                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1177         }
1178
1179         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1180
1181         /*
1182          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1183          * clean FP state if it uses the FPU again.
1184          */
1185         fpstate_drop(td);
1186
1187         /*
1188          * XXX - Linux emulator
1189          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1190          * on it.
1191          */
1192         td->td_retval[1] = 0;
1193 }
1194
1195 void
1196 cpu_setregs(void)
1197 {
1198         unsigned int cr0;
1199
1200         cr0 = rcr0();
1201
1202         /*
1203          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1204          *
1205          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1206          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1207          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1208          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1209          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1210          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1211          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1212          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1213          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1214          *
1215          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1216          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1217          */
1218         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1219         load_cr0(cr0);
1220         load_gs(_udatasel);
1221 }
1222
1223 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1224 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1225         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1226
1227 static char bootmethod[16] = "BIOS";
1228 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
1229     "System firmware boot method");
1230
1231 /*
1232  * Initialize 386 and configure to run kernel
1233  */
1234
1235 /*
1236  * Initialize segments & interrupt table
1237  */
1238
1239 int _default_ldt;
1240
1241 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1242 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1243 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1244 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1245 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1246 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1247
1248 static struct i386tss dblfault_tss;
1249 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1250
1251 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1252
1253
1254 /*
1255  * software prototypes -- in more palatable form.
1256  *
1257  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1258  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1259  */
1260 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1261 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1262 {       .ssd_base = 0x0,
1263         .ssd_limit = 0x0,
1264         .ssd_type = 0,
1265         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1266         .ssd_p = 0,
1267         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1268         .ssd_def32 = 0,
1269         .ssd_gran = 0           },
1270 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1271 {       .ssd_base = 0x0,
1272         .ssd_limit = 0xfffff,
1273         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1274         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1275         .ssd_p = 1,
1276         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1277         .ssd_def32 = 1,
1278         .ssd_gran = 1           },
1279 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1280 {       .ssd_base = 0x0,
1281         .ssd_limit = 0xfffff,
1282         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1283         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1284         .ssd_p = 1,
1285         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1286         .ssd_def32 = 1,
1287         .ssd_gran = 1           },
1288 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1289 {       .ssd_base = 0x0,
1290         .ssd_limit = 0xfffff,
1291         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1292         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1293         .ssd_p = 1,
1294         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1295         .ssd_def32 = 1,
1296         .ssd_gran = 1           },
1297 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1298 {       .ssd_base = 0x0,
1299         .ssd_limit = 0xfffff,
1300         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1301         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1302         .ssd_p = 1,
1303         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1304         .ssd_def32 = 1,
1305         .ssd_gran = 1           },
1306 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1307 {       .ssd_base = 0x0,
1308         .ssd_limit = 0xfffff,
1309         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1310         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1311         .ssd_p = 1,
1312         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1313         .ssd_def32 = 1,
1314         .ssd_gran = 1           },
1315 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1316 {       .ssd_base = 0x0,
1317         .ssd_limit = 0xfffff,
1318         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1319         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1320         .ssd_p = 1,
1321         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1322         .ssd_def32 = 1,
1323         .ssd_gran = 1           },
1324 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1325 {       .ssd_base = 0x0,
1326         .ssd_limit = 0xfffff,
1327         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1328         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1329         .ssd_p = 1,
1330         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1331         .ssd_def32 = 1,
1332         .ssd_gran = 1           },
1333 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1334 {       .ssd_base = 0x400,
1335         .ssd_limit = 0xfffff,
1336         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1337         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1338         .ssd_p = 1,
1339         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1340         .ssd_def32 = 1,
1341         .ssd_gran = 1           },
1342 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1343 {
1344         .ssd_base = 0x0,
1345         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1346         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1347         .ssd_dpl = 0,
1348         .ssd_p = 1,
1349         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1350         .ssd_def32 = 0,
1351         .ssd_gran = 0           },
1352 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1353 {       .ssd_base = (int) ldt,
1354         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1355         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1356         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1357         .ssd_p = 1,
1358         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1359         .ssd_def32 = 0,
1360         .ssd_gran = 0           },
1361 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1362 {       .ssd_base = (int) ldt,
1363         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1364         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1365         .ssd_dpl = 0,
1366         .ssd_p = 1,
1367         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1368         .ssd_def32 = 0,
1369         .ssd_gran = 0           },
1370 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1371 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1372         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1373         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1374         .ssd_dpl = 0,
1375         .ssd_p = 1,
1376         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1377         .ssd_def32 = 0,
1378         .ssd_gran = 0           },
1379 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1380 {       .ssd_base = 0,
1381         .ssd_limit = 0xfffff,
1382         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1383         .ssd_dpl = 0,
1384         .ssd_p = 1,
1385         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1386         .ssd_def32 = 0,
1387         .ssd_gran = 1           },
1388 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1389 {       .ssd_base = 0,
1390         .ssd_limit = 0xfffff,
1391         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1392         .ssd_dpl = 0,
1393         .ssd_p = 1,
1394         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1395         .ssd_def32 = 0,
1396         .ssd_gran = 1           },
1397 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1398 {       .ssd_base = 0,
1399         .ssd_limit = 0xfffff,
1400         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1401         .ssd_dpl = 0,
1402         .ssd_p = 1,
1403         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1404         .ssd_def32 = 1,
1405         .ssd_gran = 1           },
1406 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1407 {       .ssd_base = 0,
1408         .ssd_limit = 0xfffff,
1409         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1410         .ssd_dpl = 0,
1411         .ssd_p = 1,
1412         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1413         .ssd_def32 = 0,
1414         .ssd_gran = 1           },
1415 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1416 {       .ssd_base = 0,
1417         .ssd_limit = 0xfffff,
1418         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1419         .ssd_dpl = 0,
1420         .ssd_p = 1,
1421         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1422         .ssd_def32 = 0,
1423         .ssd_gran = 1           },
1424 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1425 {       .ssd_base = 0x0,
1426         .ssd_limit = 0x0,
1427         .ssd_type = 0,
1428         .ssd_dpl = 0,
1429         .ssd_p = 0,
1430         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1431         .ssd_def32 = 0,
1432         .ssd_gran = 0           },
1433 };
1434
1435 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1436         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1437 {       .ssd_base = 0x0,
1438         .ssd_limit = 0x0,
1439         .ssd_type = 0,
1440         .ssd_dpl = 0,
1441         .ssd_p = 0,
1442         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1443         .ssd_def32 = 0,
1444         .ssd_gran = 0           },
1445         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1446 {       .ssd_base = 0x0,
1447         .ssd_limit = 0x0,
1448         .ssd_type = 0,
1449         .ssd_dpl = 0,
1450         .ssd_p = 0,
1451         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1452         .ssd_def32 = 0,
1453         .ssd_gran = 0           },
1454         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1455 {       .ssd_base = 0x0,
1456         .ssd_limit = 0x0,
1457         .ssd_type = 0,
1458         .ssd_dpl = 0,
1459         .ssd_p = 0,
1460         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1461         .ssd_def32 = 0,
1462         .ssd_gran = 0           },
1463         /* Code Descriptor for user */
1464 {       .ssd_base = 0x0,
1465         .ssd_limit = 0xfffff,
1466         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1467         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1468         .ssd_p = 1,
1469         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1470         .ssd_def32 = 1,
1471         .ssd_gran = 1           },
1472         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1473 {       .ssd_base = 0x0,
1474         .ssd_limit = 0x0,
1475         .ssd_type = 0,
1476         .ssd_dpl = 0,
1477         .ssd_p = 0,
1478         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1479         .ssd_def32 = 0,
1480         .ssd_gran = 0           },
1481         /* Data Descriptor for user */
1482 {       .ssd_base = 0x0,
1483         .ssd_limit = 0xfffff,
1484         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1485         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1486         .ssd_p = 1,
1487         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1488         .ssd_def32 = 1,
1489         .ssd_gran = 1           },
1490 };
1491
1492 void
1493 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1494         int idx;
1495         inthand_t *func;
1496         int typ;
1497         int dpl;
1498         int selec;
1499 {
1500         struct gate_descriptor *ip;
1501
1502         ip = idt + idx;
1503         ip->gd_looffset = (int)func;
1504         ip->gd_selector = selec;
1505         ip->gd_stkcpy = 0;
1506         ip->gd_xx = 0;
1507         ip->gd_type = typ;
1508         ip->gd_dpl = dpl;
1509         ip->gd_p = 1;
1510         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1511 }
1512
1513 extern inthand_t
1514         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1515         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1516         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1517         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1518         IDTVEC(xmm),
1519 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1520         IDTVEC(dtrace_ret),
1521 #endif
1522 #ifdef XENHVM
1523         IDTVEC(xen_intr_upcall),
1524 #endif
1525         IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1526
1527 #ifdef DDB
1528 /*
1529  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1530  * the default 'rsvd' entry point.
1531  */
1532 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1533 {
1534         struct gate_descriptor *ip;
1535         int idx;
1536         uintptr_t func;
1537
1538         ip = idt;
1539         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1540                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1541                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1542                         db_printf("%3d\t", idx);
1543                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1544                         db_printf("\n");
1545                 }
1546                 ip++;
1547         }
1548 }
1549
1550 /* Show privileged registers. */
1551 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1552 {
1553         uint64_t idtr, gdtr;
1554
1555         idtr = ridt();
1556         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1557             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1558         gdtr = rgdt();
1559         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1560             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1561         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1562         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1563         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1564         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1565         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1566         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1567         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
1568                 db_printf("xcr0\t0x%016llx\n", rxcr(0));
1569         if (amd_feature & (AMDID_NX | AMDID_LM))
1570                 db_printf("EFER\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_EFER));
1571         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
1572                 db_printf("FEATURES_CTL\t0x%016llx\n",
1573                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
1574         if ((cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_INTEL ||
1575             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD) && CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) >= 6)
1576                 db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
1577         if (cpu_feature & CPUID_PAT)
1578                 db_printf("PAT\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_PAT));
1579 }
1580
1581 DB_SHOW_COMMAND(dbregs, db_show_dbregs)
1582 {
1583
1584         db_printf("dr0\t0x%08x\n", rdr0());
1585         db_printf("dr1\t0x%08x\n", rdr1());
1586         db_printf("dr2\t0x%08x\n", rdr2());
1587         db_printf("dr3\t0x%08x\n", rdr3());
1588         db_printf("dr6\t0x%08x\n", rdr6());
1589         db_printf("dr7\t0x%08x\n", rdr7());     
1590 }
1591 #endif
1592
1593 void
1594 sdtossd(sd, ssd)
1595         struct segment_descriptor *sd;
1596         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1597 {
1598         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1599         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1600         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1601         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1602         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1603         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1604         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1605 }
1606
1607 static int
1608 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
1609     int *physmap_idxp)
1610 {
1611         int i, insert_idx, physmap_idx;
1612
1613         physmap_idx = *physmap_idxp;
1614         
1615         if (length == 0)
1616                 return (1);
1617
1618 #ifndef PAE
1619         if (base > 0xffffffff) {
1620                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1621                     (u_int)(length / 1024));
1622                 return (1);
1623         }
1624 #endif
1625
1626         /*
1627          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
1628          * assuming the new entry will be added to the end.
1629          */
1630         insert_idx = physmap_idx + 2;
1631         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1632                 if (base < physmap[i + 1]) {
1633                         if (base + length <= physmap[i]) {
1634                                 insert_idx = i;
1635                                 break;
1636                         }
1637                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1638                                 printf(
1639                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
1640                         return (1);
1641                 }
1642         }
1643
1644         /* See if we can prepend to the next entry. */
1645         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
1646                 physmap[insert_idx] = base;
1647                 return (1);
1648         }
1649
1650         /* See if we can append to the previous entry. */
1651         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
1652                 physmap[insert_idx - 1] += length;
1653                 return (1);
1654         }
1655
1656         physmap_idx += 2;
1657         *physmap_idxp = physmap_idx;
1658         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1659                 printf(
1660                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1661                 return (0);
1662         }
1663
1664         /*
1665          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
1666          * entry if needed.
1667          */
1668         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
1669                 physmap[i] = physmap[i - 2];
1670                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
1671         }
1672
1673         /* Insert the new entry. */
1674         physmap[insert_idx] = base;
1675         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
1676         return (1);
1677 }
1678
1679 static int
1680 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
1681 {
1682         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1683                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
1684                     smap->type, smap->base, smap->length);
1685
1686         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1687                 return (1);
1688
1689         return (add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
1690             physmap_idxp));
1691 }
1692
1693 static void
1694 add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, vm_paddr_t *physmap,
1695     int *physmap_idxp)
1696 {
1697         struct bios_smap *smap, *smapend;
1698         u_int32_t smapsize;
1699         /*
1700          * Memory map from INT 15:E820.
1701          *
1702          * subr_module.c says:
1703          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1704          * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
1705          */
1706         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
1707         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1708
1709         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
1710                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, physmap_idxp))
1711                         break;
1712 }
1713
1714 static void
1715 basemem_setup(void)
1716 {
1717         vm_paddr_t pa;
1718         pt_entry_t *pte;
1719         int i;
1720
1721         if (basemem > 640) {
1722                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1723                         basemem);
1724                 basemem = 640;
1725         }
1726
1727         /*
1728          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1729          * between the end of base memory and the start of
1730          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1731          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1732          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1733          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1734          * to begin with and then parts of it are remapped.
1735          * The parts that aren't remapped form holes that
1736          * remain read-only and are unused by the kernel.
1737          * The base memory area is below the physical end of
1738          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1739          * The part of it from PAGE_SIZE to
1740          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1741          * remapped and used by the kernel later.)
1742          *
1743          * This code is similar to the code used in
1744          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1745          * allocated we simply change the mapping.
1746          */
1747         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1748              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
1749                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
1750
1751         /*
1752          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
1753          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
1754          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
1755          * page 0, at least as initialized here?
1756          */
1757         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1758         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1759                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1764  * available physical memory in the system, then test this memory and
1765  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1766  *
1767  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1768  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1769  *
1770  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1771  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1772  *
1773  * XXX first should be vm_paddr_t.
1774  */
1775 static void
1776 getmemsize(int first)
1777 {
1778         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1779         u_long memtest;
1780         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
1781         pt_entry_t *pte;
1782         quad_t dcons_addr, dcons_size, physmem_tunable;
1783         int hasbrokenint12, i, res;
1784         u_int extmem;
1785         struct vm86frame vmf;
1786         struct vm86context vmc;
1787         vm_paddr_t pa;
1788         struct bios_smap *smap, *smapbase;
1789         caddr_t kmdp;
1790
1791         has_smap = 0;
1792 #ifdef XBOX
1793         if (arch_i386_is_xbox) {
1794                 /*
1795                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
1796                  * the framebuffer and inform the OS of this.
1797                  */
1798                 physmap[0] = 0;
1799                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
1800                 physmap_idx = 0;
1801                 goto physmap_done;
1802         }
1803 #endif
1804         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
1805         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1806         basemem = 0;
1807
1808         /*
1809          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
1810          * use that and do not make any VM86 calls.
1811          */
1812         physmap_idx = 0;
1813         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1814         if (kmdp == NULL)
1815                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
1816         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1817             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1818         if (smapbase != NULL) {
1819                 add_smap_entries(smapbase, physmap, &physmap_idx);
1820                 has_smap = 1;
1821                 goto have_smap;
1822         }
1823
1824         /*
1825          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
1826          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
1827          * need use the SMAP to determine the base memory size.
1828          */
1829         hasbrokenint12 = 0;
1830         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1831         if (hasbrokenint12 == 0) {
1832                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
1833                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
1834                 basemem = vmf.vmf_ax;
1835                 basemem_setup();
1836         }
1837
1838         /*
1839          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
1840          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
1841          * kernel will unmap this page later.
1842          */
1843         pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
1844         vmc.npages = 0;
1845         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1846         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1847         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
1848
1849         vmf.vmf_ebx = 0;
1850         do {
1851                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1852                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1853                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
1854                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1855                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1856                         break;
1857                 has_smap = 1;
1858                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
1859                         break;
1860         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1861
1862 have_smap:
1863         /*
1864          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
1865          * figure it out from the SMAP (or just guess).
1866          */
1867         if (basemem == 0) {
1868                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1869                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1870                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1871                                 break;
1872                         }
1873                 }
1874
1875                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
1876                 if (basemem == 0)
1877                         basemem = 640;
1878                 basemem_setup();
1879         }
1880
1881         if (physmap[1] != 0)
1882                 goto physmap_done;
1883
1884         /*
1885          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
1886          * memory size.  We will then build a simple memory map with
1887          * two segments, one for "base memory" and the second for
1888          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
1889          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
1890          * are in units of 1KB.
1891          *
1892          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
1893          */
1894         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1895         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1896                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1897         } else {
1898                 /*
1899                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
1900                  * to determine the extended memory size.  Currently
1901                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
1902                  */
1903 #if 0
1904                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1905                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1906                 extmem = vmf.vmf_ax;
1907 #else
1908                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1909 #endif
1910         }
1911
1912         /*
1913          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1914          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1915          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1916          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1917          * them beyond the limit.
1918          *
1919          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1920          *      chop it to 15MB.
1921          */
1922         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1923                 extmem = 15 * 1024;
1924
1925         physmap[0] = 0;
1926         physmap[1] = basemem * 1024;
1927         physmap_idx = 2;
1928         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1929         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1930
1931 physmap_done:
1932         /*
1933          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1934          */
1935
1936 #ifdef SMP
1937         /* make hole for AP bootstrap code */
1938         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1939 #endif
1940
1941         /*
1942          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1943          * highest page of the physical address space.  It should be
1944          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1945          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1946          *
1947          * This is especially confusing when it is much larger than the
1948          * memory size and is displayed as "realmem".
1949          */
1950         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1951
1952 #ifdef MAXMEM
1953         Maxmem = MAXMEM / 4;
1954 #endif
1955
1956         if (TUNABLE_QUAD_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1957                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1958
1959         /*
1960          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
1961          * the amount of memory in the system.
1962          */
1963         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1964                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1965
1966         /*
1967          * By default enable the memory test on real hardware, and disable
1968          * it if we appear to be running in a VM.  This avoids touching all
1969          * pages unnecessarily, which doesn't matter on real hardware but is
1970          * bad for shared VM hosts.  Use a general name so that
1971          * one could eventually do more with the code than just disable it.
1972          */
1973         memtest = (vm_guest > VM_GUEST_NO) ? 0 : 1;
1974         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1975
1976         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1977             (boothowto & RB_VERBOSE))
1978                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1979
1980         /*
1981          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1982          * extend the last memory segment to the new limit.
1983          */ 
1984         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1985                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1986
1987         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1988         pmap_bootstrap(first);
1989
1990         /*
1991          * Size up each available chunk of physical memory.
1992          */
1993         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1994         pa_indx = 0;
1995         da_indx = 1;
1996         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1997         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1998         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1999         pte = CMAP3;
2000
2001         /*
2002          * Get dcons buffer address
2003          */
2004         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2005             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2006                 dcons_addr = 0;
2007
2008         /*
2009          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2010          * round up the start address and round down the end address.
2011          */
2012         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2013                 vm_paddr_t end;
2014
2015                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2016                 if (physmap[i + 1] < end)
2017                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2018                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2019                         int tmp, page_bad, full;
2020                         int *ptr = (int *)CADDR3;
2021
2022                         full = FALSE;
2023                         /*
2024                          * block out kernel memory as not available.
2025                          */
2026                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2027                                 goto do_dump_avail;
2028
2029                         /*
2030                          * block out dcons buffer
2031                          */
2032                         if (dcons_addr > 0
2033                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2034                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2035                                 goto do_dump_avail;
2036
2037                         page_bad = FALSE;
2038                         if (memtest == 0)
2039                                 goto skip_memtest;
2040
2041                         /*
2042                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2043                          */
2044                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2045                         invltlb();
2046
2047                         tmp = *(int *)ptr;
2048                         /*
2049                          * Test for alternating 1's and 0's
2050                          */
2051                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2052                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2053                                 page_bad = TRUE;
2054                         /*
2055                          * Test for alternating 0's and 1's
2056                          */
2057                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2058                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2059                                 page_bad = TRUE;
2060                         /*
2061                          * Test for all 1's
2062                          */
2063                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2064                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2065                                 page_bad = TRUE;
2066                         /*
2067                          * Test for all 0's
2068                          */
2069                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2070                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2071                                 page_bad = TRUE;
2072                         /*
2073                          * Restore original value.
2074                          */
2075                         *(int *)ptr = tmp;
2076
2077 skip_memtest:
2078                         /*
2079                          * Adjust array of valid/good pages.
2080                          */
2081                         if (page_bad == TRUE)
2082                                 continue;
2083                         /*
2084                          * If this good page is a continuation of the
2085                          * previous set of good pages, then just increase
2086                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2087                          * Note that "end" points one higher than end,
2088                          * making the range >= start and < end.
2089                          * If we're also doing a speculative memory
2090                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2091                          * so that we keep going. The first bad page
2092                          * will terminate the loop.
2093                          */
2094                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2095                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2096                         } else {
2097                                 pa_indx++;
2098                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2099                                         printf(
2100                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2101                                         pa_indx--;
2102                                         full = TRUE;
2103                                         goto do_dump_avail;
2104                                 }
2105                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2106                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2107                         }
2108                         physmem++;
2109 do_dump_avail:
2110                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2111                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2112                         } else {
2113                                 da_indx++;
2114                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2115                                         da_indx--;
2116                                         goto do_next;
2117                                 }
2118                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2119                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2120                         }
2121 do_next:
2122                         if (full)
2123                                 break;
2124                 }
2125         }
2126         *pte = 0;
2127         invltlb();
2128         
2129         /*
2130          * XXX
2131          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2132          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2133          * calculation, etc.).
2134          */
2135         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2136             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2137                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2138                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2139                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2140         }
2141
2142         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2143
2144         /* Trim off space for the message buffer. */
2145         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2146
2147         /* Map the message buffer. */
2148         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2149                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2150                     off);
2151 }
2152
2153 static void
2154 i386_kdb_init(void)
2155 {
2156 #ifdef DDB
2157         db_fetch_ksymtab(bootinfo.bi_symtab, bootinfo.bi_esymtab);
2158 #endif
2159         kdb_init();
2160 #ifdef KDB
2161         if (boothowto & RB_KDB)
2162                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2163 #endif
2164 }
2165
2166 register_t
2167 init386(int first)
2168 {
2169         struct gate_descriptor *gdp;
2170         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2171         struct pcpu *pc;
2172         struct xstate_hdr *xhdr;
2173         int late_console;
2174
2175         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2176         thread0.td_kstack_pages = TD0_KSTACK_PAGES;
2177
2178         /*
2179          * This may be done better later if it gets more high level
2180          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2181          */
2182         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2183
2184         metadata_missing = 0;
2185         if (bootinfo.bi_modulep) {
2186                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
2187                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2188         } else {
2189                 metadata_missing = 1;
2190         }
2191
2192         if (bootinfo.bi_envp != 0)
2193                 init_static_kenv((char *)bootinfo.bi_envp + KERNBASE, 0);
2194         else
2195                 init_static_kenv(NULL, 0);
2196
2197         identify_hypervisor();
2198
2199         /* Init basic tunables, hz etc */
2200         init_param1();
2201
2202         /*
2203          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2204          * of address space and permissions are enforced at page level.
2205          */
2206         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2207         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2208         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2209         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2210         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2211         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2212
2213         pc = &__pcpu[0];
2214         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2215         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2216         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2217
2218         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2219                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2220
2221         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2222         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2223         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2224         lgdt(&r_gdt);
2225
2226         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2227         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2228                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2229         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2230         first += DPCPU_SIZE;
2231         PCPU_SET(prvspace, pc);
2232         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2233         /* Non-late cninit() and printf() can be moved up to here. */
2234
2235         /*
2236          * Initialize mutexes.
2237          *
2238          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2239          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2240          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2241          *           under witness.
2242          */
2243         mutex_init();
2244         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2245
2246         /* make ldt memory segments */
2247         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2248         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2249         for (x = 0; x < nitems(ldt_segs); x++)
2250                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2251
2252         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2253         lldt(_default_ldt);
2254         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2255
2256         /* exceptions */
2257         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2258                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2259                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2260         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2261             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2262         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2263             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2264         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2265             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2266         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2267             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2268         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2269             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2270         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2271             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2272         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2273             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2274         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2275             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2276         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2277         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2278             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2279         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2280             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2281         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2282             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2283         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2284             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2285         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2286             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2287         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2288             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2289         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2290             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2291         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2292             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2293         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2294             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2295         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2296             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2297         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2298             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2299 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2300         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2301             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2302 #endif
2303 #ifdef XENHVM
2304         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2305             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2306 #endif
2307
2308         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2309         r_idt.rd_base = (int) idt;
2310         lidt(&r_idt);
2311
2312 #ifdef XBOX
2313         /*
2314          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
2315          * This should be 0x10de / 0x02a5.
2316          *
2317          * This is exactly what Linux does.
2318          */
2319         outl(0xcf8, 0x80000000);
2320         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
2321                 arch_i386_is_xbox = 1;
2322                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
2323
2324                 /*
2325                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
2326                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
2327                  * so we just query it. 
2328                  */
2329                 outl(0xcf8, 0x80000084);
2330                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
2331         }
2332 #endif /* XBOX */
2333
2334         /*
2335          * Initialize the clock before the console so that console
2336          * initialization can use DELAY().
2337          */
2338         clock_init();
2339
2340         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2341         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2342             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2343         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2344             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2345         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2346         initializecpucache();
2347
2348         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2349         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2350
2351         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2352             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2353         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2354             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2355 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
2356         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2357 #else
2358         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2359 #endif
2360         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2361         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2362         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2363             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2364         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2365         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2366         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2367
2368         /* Initialize the tss (except for the final esp0) early for vm86. */
2369         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2370             thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE - 16);
2371         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2372         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2373         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2374         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2375         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
2376         ltr(gsel_tss);
2377
2378         /* Initialize the PIC early for vm86 calls. */
2379 #ifdef DEV_ISA
2380 #ifdef DEV_ATPIC
2381         elcr_probe();
2382         atpic_startup();
2383 #else
2384         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2385         atpic_reset();
2386
2387         /*
2388          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2389          * interrupt handler.
2390          */
2391         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2392             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2393         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2394             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2395 #endif
2396 #endif
2397
2398         /*
2399          * The console and kdb should be initialized even earlier than here,
2400          * but some console drivers don't work until after getmemsize().
2401          * Default to late console initialization to support these drivers.
2402          * This loses mainly printf()s in getmemsize() and early debugging.
2403          */
2404         late_console = 1;
2405         TUNABLE_INT_FETCH("debug.late_console", &late_console);
2406         if (!late_console) {
2407                 cninit();
2408                 i386_kdb_init();
2409         }
2410
2411         vm86_initialize();
2412         getmemsize(first);
2413         init_param2(physmem);
2414
2415         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2416
2417         if (late_console)
2418                 cninit();
2419
2420         if (metadata_missing)
2421                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2422
2423         if (late_console)
2424                 i386_kdb_init();
2425
2426         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
2427         npxinit(true);
2428         /*
2429          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
2430          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
2431          * area.
2432          */
2433         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
2434         thread0.td_pcb->pcb_save = get_pcb_user_save_td(&thread0);
2435         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
2436         if (use_xsave) {
2437                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
2438                     1);
2439                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
2440         }
2441         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2442         /* Move esp0 in the tss to its final place. */
2443         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2444         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, (vm_offset_t)thread0.td_pcb - 16);
2445         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;     /* clear busy bit */
2446         ltr(gsel_tss);
2447
2448         /* make a call gate to reenter kernel with */
2449         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2450
2451         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
2452         gdp->gd_looffset = x;
2453         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2454         gdp->gd_stkcpy = 1;
2455         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2456         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2457         gdp->gd_p = 1;
2458         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
2459
2460         /* transfer to user mode */
2461
2462         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2463         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2464
2465         /* setup proc 0's pcb */
2466         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2467 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
2468         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2469 #else
2470         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2471 #endif
2472         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2473         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2474
2475         cpu_probe_amdc1e();
2476
2477 #ifdef FDT
2478         x86_init_fdt();
2479 #endif
2480
2481         /* Location of kernel stack for locore */
2482         return ((register_t)thread0.td_pcb);
2483 }
2484
2485 void
2486 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2487 {
2488
2489         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
2490 }
2491
2492 static int
2493 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2494 {
2495         struct bios_smap *smapbase;
2496         struct bios_smap_xattr smap;
2497         caddr_t kmdp;
2498         uint32_t *smapattr;
2499         int count, error, i;
2500
2501         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
2502         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2503         if (kmdp == NULL)
2504                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2505         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2506             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2507         if (smapbase == NULL)
2508                 return (0);
2509         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
2510             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
2511         count = *((u_int32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
2512         error = 0;
2513         for (i = 0; i < count; i++) {
2514                 smap.base = smapbase[i].base;
2515                 smap.length = smapbase[i].length;
2516                 smap.type = smapbase[i].type;
2517                 if (smapattr != NULL)
2518                         smap.xattr = smapattr[i];
2519                 else
2520                         smap.xattr = 0;
2521                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
2522         }
2523         return (error);
2524 }
2525 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
2526     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr", "Raw BIOS SMAP data");
2527
2528 void
2529 spinlock_enter(void)
2530 {
2531         struct thread *td;
2532         register_t flags;
2533
2534         td = curthread;
2535         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
2536                 flags = intr_disable();
2537                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
2538                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
2539         } else
2540                 td->td_md.md_spinlock_count++;
2541         critical_enter();
2542 }
2543
2544 void
2545 spinlock_exit(void)
2546 {
2547         struct thread *td;
2548         register_t flags;
2549
2550         td = curthread;
2551         critical_exit();
2552         flags = td->td_md.md_saved_flags;
2553         td->td_md.md_spinlock_count--;
2554         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2555                 intr_restore(flags);
2556 }
2557
2558 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2559 static void f00f_hack(void *unused);
2560 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2561
2562 static void
2563 f00f_hack(void *unused)
2564 {
2565         struct gate_descriptor *new_idt;
2566         vm_offset_t tmp;
2567
2568         if (!has_f00f_bug)
2569                 return;
2570
2571         GIANT_REQUIRED;
2572
2573         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2574
2575         tmp = kmem_malloc(kernel_arena, PAGE_SIZE * 2, M_WAITOK | M_ZERO);
2576         if (tmp == 0)
2577                 panic("kmem_malloc returned 0");
2578
2579         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
2580         new_idt = (struct gate_descriptor*)
2581             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
2582         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2583         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
2584         lidt(&r_idt);
2585         idt = new_idt;
2586         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
2587 }
2588 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2589
2590 /*
2591  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
2592  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
2593  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
2594  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
2595  * enough for a backtrace.
2596  */
2597 void
2598 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
2599 {
2600
2601         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
2602         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
2603         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
2604         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
2605         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
2606         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
2607         pcb->pcb_gs = rgs();
2608 }
2609
2610 int
2611 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
2612 {
2613
2614         td->td_frame->tf_eip = addr;
2615         return (0);
2616 }
2617
2618 int
2619 ptrace_single_step(struct thread *td)
2620 {
2621         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
2622         return (0);
2623 }
2624
2625 int
2626 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
2627 {
2628         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
2629         return (0);
2630 }
2631
2632 int
2633 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2634 {
2635         struct pcb *pcb;
2636         struct trapframe *tp;
2637
2638         tp = td->td_frame;
2639         pcb = td->td_pcb;
2640         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2641         return (fill_frame_regs(tp, regs));
2642 }
2643
2644 int
2645 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
2646 {
2647         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2648         regs->r_es = tp->tf_es;
2649         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2650         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2651         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2652         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2653         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2654         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2655         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2656         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2657         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2658         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2659         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2660         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2661         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2662         return (0);
2663 }
2664
2665 int
2666 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2667 {
2668         struct pcb *pcb;
2669         struct trapframe *tp;
2670
2671         tp = td->td_frame;
2672         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2673             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2674                 return (EINVAL);
2675         pcb = td->td_pcb;
2676         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2677         tp->tf_es = regs->r_es;
2678         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2679         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2680         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2681         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2682         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2683         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2684         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2685         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2686         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2687         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2688         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2689         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2690         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2691         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2692         return (0);
2693 }
2694
2695 int
2696 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2697 {
2698
2699         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
2700             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
2701             ("not suspended thread %p", td));
2702         npxgetregs(td);
2703         if (cpu_fxsr)
2704                 npx_fill_fpregs_xmm(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm,
2705                     (struct save87 *)fpregs);
2706         else
2707                 bcopy(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_87, fpregs,
2708                     sizeof(*fpregs));
2709         return (0);
2710 }
2711
2712 int
2713 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2714 {
2715
2716         if (cpu_fxsr)
2717                 npx_set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2718                     &get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm);
2719         else
2720                 bcopy(fpregs, &get_pcb_user_save_td(td)->sv_87,
2721                     sizeof(*fpregs));
2722         npxuserinited(td);
2723         return (0);
2724 }
2725
2726 /*
2727  * Get machine context.
2728  */
2729 int
2730 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2731 {
2732         struct trapframe *tp;
2733         struct segment_descriptor *sdp;
2734
2735         tp = td->td_frame;
2736
2737         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2738         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
2739         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2740         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
2741         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2742         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2743         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2744         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
2745         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
2746         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
2747         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
2748         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
2749         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2750                 mcp->mc_eax = 0;
2751                 mcp->mc_edx = 0;
2752                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
2753         } else {
2754                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
2755                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
2756         }
2757         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
2758         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
2759         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
2760         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2761         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
2762         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2763         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2764         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
2765         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
2766         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
2767         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
2768         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
2769         mcp->mc_flags = 0;
2770         mcp->mc_xfpustate = 0;
2771         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
2772         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
2773         return (0);
2774 }
2775
2776 /*
2777  * Set machine context.
2778  *
2779  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2780  * touch the cs selector.
2781  */
2782 int
2783 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2784 {
2785         struct trapframe *tp;
2786         char *xfpustate;
2787         int eflags, ret;
2788
2789         tp = td->td_frame;
2790         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
2791             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
2792                 return (EINVAL);
2793         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
2794             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
2795         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
2796                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
2797                     sizeof(union savefpu))
2798                         return (EINVAL);
2799                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
2800                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
2801                     mcp->mc_xfpustate_len);
2802                 if (ret != 0)
2803                         return (ret);
2804         } else
2805                 xfpustate = NULL;
2806         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
2807         if (ret != 0)
2808                 return (ret);
2809         tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2810         tp->tf_es = mcp->mc_es;
2811         tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2812         tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
2813         tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
2814         tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
2815         tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
2816         tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
2817         tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
2818         tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
2819         tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
2820         tp->tf_eflags = eflags;
2821         tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
2822         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2823         td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
2824         return (0);
2825 }
2826
2827 static void
2828 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
2829     size_t xfpusave_len)
2830 {
2831         size_t max_len, len;
2832
2833         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
2834         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
2835             sizeof(mcp->mc_fpstate));
2836         mcp->mc_fpformat = npxformat();
2837         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
2838                 return;
2839         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
2840         len = xfpusave_len;
2841         if (len > max_len) {
2842                 len = max_len;
2843                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
2844         }
2845         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
2846         mcp->mc_xfpustate_len = len;
2847         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
2848 }
2849
2850 static int
2851 set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
2852     size_t xfpustate_len)
2853 {
2854         union savefpu *fpstate;
2855         int error;
2856
2857         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2858                 return (0);
2859         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
2860             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2861                 return (EINVAL);
2862         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
2863                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2864                 fpstate_drop(td);
2865                 error = 0;
2866         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2867             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2868                 fpstate = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2869                 if (cpu_fxsr)
2870                         fpstate->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
2871                 error = npxsetregs(td, fpstate, xfpustate, xfpustate_len);
2872         } else
2873                 return (EINVAL);
2874         return (error);
2875 }
2876
2877 static void
2878 fpstate_drop(struct thread *td)
2879 {
2880
2881         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
2882         critical_enter();
2883         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2884                 npxdrop();
2885         /*
2886          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
2887          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
2888          *
2889          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
2890          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2891          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2892          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
2893          * have too many layers.
2894          */
2895         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
2896             PCB_NPXUSERINITDONE);
2897         critical_exit();
2898 }
2899
2900 int
2901 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2902 {
2903         struct pcb *pcb;
2904
2905         if (td == NULL) {
2906                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2907                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2908                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2909                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2910                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2911                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2912         } else {
2913                 pcb = td->td_pcb;
2914                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2915                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2916                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2917                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2918                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2919                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2920         }
2921         dbregs->dr[4] = 0;
2922         dbregs->dr[5] = 0;
2923         return (0);
2924 }
2925
2926 int
2927 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2928 {
2929         struct pcb *pcb;
2930         int i;
2931
2932         if (td == NULL) {
2933                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2934                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2935                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2936                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2937                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2938                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2939         } else {
2940                 /*
2941                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2942                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2943                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2944                  * TRCTRAP.
2945                  */
2946                 for (i = 0; i < 4; i++) {
2947                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2948                                 return (EINVAL);
2949                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2950                                 return (EINVAL);
2951                 }
2952                 
2953                 pcb = td->td_pcb;
2954                 
2955                 /*
2956                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2957                  * process's address space.  If a process could do this, it
2958                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2959                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2960                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2961                  * process's address space.
2962                  *
2963                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2964                  * address space is written into from within the kernel
2965                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2966                  * from within kernel mode?
2967                  */
2968
2969                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
2970                         /* dr0 is enabled */
2971                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2972                                 return (EINVAL);
2973                 }
2974                         
2975                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
2976                         /* dr1 is enabled */
2977                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2978                                 return (EINVAL);
2979                 }
2980                         
2981                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
2982                         /* dr2 is enabled */
2983                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2984                                 return (EINVAL);
2985                 }
2986                         
2987                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
2988                         /* dr3 is enabled */
2989                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2990                                 return (EINVAL);
2991                 }
2992
2993                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2994                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2995                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2996                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2997                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2998                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2999
3000                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
3001         }
3002
3003         return (0);
3004 }
3005
3006 /*
3007  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
3008  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
3009  */
3010 int
3011 user_dbreg_trap(void)
3012 {
3013         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
3014         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
3015         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
3016         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
3017         int i;
3018         
3019         dr7 = rdr7();
3020         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
3021                 /*
3022                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
3023                  * thus the trap couldn't have been caused by the
3024                  * hardware debug registers
3025                  */
3026                 return 0;
3027         }
3028
3029         nbp = 0;
3030         dr6 = rdr6();
3031         bp = dr6 & 0x0000000f;
3032
3033         if (!bp) {
3034                 /*
3035                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
3036                  * trap was not caused by any of the debug registers
3037                  */
3038                 return 0;
3039         }
3040
3041         /*
3042          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
3043          * which ones and if any of them are user space addresses
3044          */
3045
3046         if (bp & 0x01) {
3047                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
3048         }
3049         if (bp & 0x02) {
3050                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
3051         }
3052         if (bp & 0x04) {
3053                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
3054         }
3055         if (bp & 0x08) {
3056                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
3057         }
3058
3059         for (i = 0; i < nbp; i++) {
3060                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3061                         /*
3062                          * addr[i] is in user space
3063                          */
3064                         return nbp;
3065                 }
3066         }
3067
3068         /*
3069          * None of the breakpoints are in user space.
3070          */
3071         return 0;
3072 }
3073
3074 #ifdef KDB
3075
3076 /*
3077  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
3078  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
3079  */
3080
3081 /* silence compiler warnings */
3082 u_char inb_(u_short);
3083 void outb_(u_short, u_char);
3084
3085 u_char
3086 inb_(u_short port)
3087 {
3088         return inb(port);
3089 }
3090
3091 void
3092 outb_(u_short port, u_char data)
3093 {
3094         outb(port, data);
3095 }
3096
3097 #endif /* KDB */