sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 #include "opt_apic.h"
  44 #include "opt_atpic.h"
  45 #include "opt_compat.h"
  46 #include "opt_cpu.h"
  47 #include "opt_ddb.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_isa.h"
  50 #include "opt_kstack_pages.h"
  51 #include "opt_maxmem.h"
  52 #include "opt_mp_watchdog.h"
  53 #include "opt_npx.h"
  54 #include "opt_perfmon.h"
  55 #include "opt_platform.h"
  56 #include "opt_xbox.h"
  57
  58 #include <sys/param.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/bio.h>
  62 #include <sys/buf.h>
  63 #include <sys/bus.h>
  64 #include <sys/callout.h>
  65 #include <sys/cons.h>
  66 #include <sys/cpu.h>
  67 #include <sys/eventhandler.h>
  68 #include <sys/exec.h>
  69 #include <sys/imgact.h>
  70 #include <sys/kdb.h>
  71 #include <sys/kernel.h>
  72 #include <sys/ktr.h>
  73 #include <sys/linker.h>
  74 #include <sys/lock.h>
  75 #include <sys/malloc.h>
  76 #include <sys/memrange.h>
  77 #include <sys/msgbuf.h>
  78 #include <sys/mutex.h>
  79 #include <sys/pcpu.h>
  80 #include <sys/ptrace.h>
  81 #include <sys/reboot.h>
  82 #include <sys/rwlock.h>
  83 #include <sys/sched.h>
  84 #include <sys/signalvar.h>
  85 #ifdef SMP
  86 #include <sys/smp.h>
  87 #endif
  88 #include <sys/syscallsubr.h>
  89 #include <sys/sysctl.h>
  90 #include <sys/sysent.h>
  91 #include <sys/sysproto.h>
  92 #include <sys/ucontext.h>
  93 #include <sys/vmmeter.h>
  94
  95 #include <vm/vm.h>
  96 #include <vm/vm_extern.h>
  97 #include <vm/vm_kern.h>
  98 #include <vm/vm_page.h>
  99 #include <vm/vm_map.h>
 100 #include <vm/vm_object.h>
 101 #include <vm/vm_pager.h>
 102 #include <vm/vm_param.h>
 103
 104 #ifdef DDB
 105 #ifndef KDB
 106 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 107 #endif
 108 #include <ddb/ddb.h>
 109 #include <ddb/db_sym.h>
 110 #endif
 111
 112 #ifdef PC98
 113 #include <pc98/pc98/pc98_machdep.h>
 114 #else
 115 #include <isa/rtc.h>
 116 #endif
 117
 118 #include <net/netisr.h>
 119
 120 #include <machine/bootinfo.h>
 121 #include <machine/clock.h>
 122 #include <machine/cpu.h>
 123 #include <machine/cputypes.h>
 124 #include <machine/intr_machdep.h>
 125 #include <x86/mca.h>
 126 #include <machine/md_var.h>
 127 #include <machine/metadata.h>
 128 #include <machine/mp_watchdog.h>
 129 #include <machine/pc/bios.h>
 130 #include <machine/pcb.h>
 131 #include <machine/pcb_ext.h>
 132 #include <machine/proc.h>
 133 #include <machine/reg.h>
 134 #include <machine/sigframe.h>
 135 #include <machine/specialreg.h>
 136 #include <machine/vm86.h>
 137 #include <x86/init.h>
 138 #ifdef PERFMON
 139 #include <machine/perfmon.h>
 140 #endif
 141 #ifdef SMP
 142 #include <machine/smp.h>
 143 #endif
 144 #ifdef FDT
 145 #include <x86/fdt.h>
 146 #endif
 147
 148 #ifdef DEV_APIC
 149 #include <x86/apicvar.h>
 150 #endif
 151
 152 #ifdef DEV_ISA
 153 #include <x86/isa/icu.h>
 154 #endif
 155
 156 #ifdef XBOX
 157 #include <machine/xbox.h>
 158
 159 int arch_i386_is_xbox = 0;
 160 uint32_t arch_i386_xbox_memsize = 0;
 161 #endif
 162
 163 /* Sanity check for __curthread() */
 164 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 165
 166 extern register_t init386(int first);
 167 extern void dblfault_handler(void);
 168
 169 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
 170 #define CPU_ENABLE_SSE
 171 #endif
 172
 173 static void cpu_startup(void *);
 174 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 175 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 176     char *xfpusave, size_t xfpusave_len);
 177 static int  set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 178     char *xfpustate, size_t xfpustate_len);
 179 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 180
 181 /* Intel ICH registers */
 182 #define ICH_PMBASE      0x400
 183 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 184
 185 int     _udatasel, _ucodesel;
 186 u_int   basemem;
 187
 188 #ifdef PC98
 189 int     need_pre_dma_flush;     /* If 1, use wbinvd befor DMA transfer. */
 190 int     need_post_dma_flush;    /* If 1, use invd after DMA transfer. */
 191
 192 static int      ispc98 = 1;
 193 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 194 #endif
 195
 196 int cold = 1;
 197
 198 #ifdef COMPAT_43
 199 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 200 #endif
 201 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 202 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 203 #endif
 204
 205 long Maxmem = 0;
 206 long realmem = 0;
 207
 208 #ifdef PAE
 209 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 210 #endif
 211
 212 /*
 213  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 214  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 215  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 216  * PHYSSEG entries.
 217  */
 218 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 219
 220 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 221 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 222
 223 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 224 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 225 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 226
 227 struct kva_md_info kmi;
 228
 229 static struct trapframe proc0_tf;
 230 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 231
 232 struct mtx icu_lock;
 233
 234 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 235
 236  /* Default init_ops implementation. */
 237  struct init_ops init_ops = {
 238         .early_clock_source_init =      i8254_init,
 239         .early_delay =                  i8254_delay,
 240 #ifdef DEV_APIC
 241         .msi_init =                     msi_init,
 242 #endif
 243  };
 244
 245 static void
 246 cpu_startup(dummy)
 247         void *dummy;
 248 {
 249         uintmax_t memsize;
 250         char *sysenv;
 251
 252 #ifndef PC98
 253         /*
 254          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 255          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 256          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 257          * start the APs.
 258          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 259          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 260          */
 261         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 262         if (sysenv != NULL) {
 263                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 264                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 265                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 266                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 267                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 268                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 269                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 270                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 271                         if (bootverbose)
 272                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 273                                     "Intel ICH.\n");
 274                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 275                 }
 276                 freeenv(sysenv);
 277         }
 278 #endif /* !PC98 */
 279
 280         /*
 281          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 282          */
 283         startrtclock();
 284         printcpuinfo();
 285         panicifcpuunsupported();
 286 #ifdef PERFMON
 287         perfmon_init();
 288 #endif
 289
 290         /*
 291          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 292          */
 293         memsize = 0;
 294         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 295         if (sysenv != NULL) {
 296                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 297                 freeenv(sysenv);
 298         }
 299         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count))
 300                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 301         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 302         realmem = atop(memsize);
 303
 304         /*
 305          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 306          */
 307         if (bootverbose) {
 308                 int indx;
 309
 310                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 311                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 312                         vm_paddr_t size;
 313
 314                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 315                         printf(
 316                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 317                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 318                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 319                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 320                 }
 321         }
 322
 323         vm_ksubmap_init(&kmi);
 324
 325         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 326             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count),
 327             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count) / 1048576);
 328
 329         /*
 330          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 331          */
 332         bufinit();
 333         vm_pager_bufferinit();
 334         cpu_setregs();
 335 }
 336
 337 /*
 338  * Send an interrupt to process.
 339  *
 340  * Stack is set up to allow sigcode stored
 341  * at top to call routine, followed by call
 342  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 343  * resets the signal mask, the stack, and the
 344  * frame pointer, it returns to the user
 345  * specified pc, psl.
 346  */
 347 #ifdef COMPAT_43
 348 static void
 349 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 350 {
 351         struct osigframe sf, *fp;
 352         struct proc *p;
 353         struct thread *td;
 354         struct sigacts *psp;
 355         struct trapframe *regs;
 356         int sig;
 357         int oonstack;
 358
 359         td = curthread;
 360         p = td->td_proc;
 361         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 362         sig = ksi->ksi_signo;
 363         psp = p->p_sigacts;
 364         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 365         regs = td->td_frame;
 366         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 367
 368         /* Allocate space for the signal handler context. */
 369         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 370             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 371                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 372                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 373 #if defined(COMPAT_43)
 374                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 375 #endif
 376         } else
 377                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 378
 379         /* Build the argument list for the signal handler. */
 380         sf.sf_signum = sig;
 381         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 382         bzero(&sf.sf_siginfo, sizeof(sf.sf_siginfo));
 383         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 384                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 385                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 386                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 387                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 388                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 389                 sf.sf_addr = 0;
 390         } else {
 391                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 392                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 393                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 394                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 395         }
 396         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 397         PROC_UNLOCK(p);
 398
 399         /* Save most if not all of trap frame. */
 400         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 401         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 402         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 403         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 404         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 405         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 406         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 407         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 408         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 409         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 410         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 411         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 412         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 413
 414         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 415         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 416         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 417         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 418         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 419         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 420         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 421         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 422         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 423
 424         /*
 425          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 426          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 427          * eflags.
 428          */
 429         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 430                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 431                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 432                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 433
 434                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 435                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 436                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 437                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 438
 439                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 440                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 441                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 442                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 443
 444                 /* See sendsig() for comments. */
 445                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 446         }
 447
 448         /*
 449          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 450          */
 451         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 452 #ifdef DEBUG
 453                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 454 #endif
 455                 PROC_LOCK(p);
 456                 sigexit(td, SIGILL);
 457         }
 458
 459         regs->tf_esp = (int)fp;
 460         if (p->p_sysent->sv_sigcode_base != 0) {
 461                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 462                     szosigcode;
 463         } else {
 464                 /* a.out sysentvec does not use shared page */
 465                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szosigcode;
 466         }
 467         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 468         regs->tf_cs = _ucodesel;
 469         regs->tf_ds = _udatasel;
 470         regs->tf_es = _udatasel;
 471         regs->tf_fs = _udatasel;
 472         load_gs(_udatasel);
 473         regs->tf_ss = _udatasel;
 474         PROC_LOCK(p);
 475         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 476 }
 477 #endif /* COMPAT_43 */
 478
 479 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 480 static void
 481 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 482 {
 483         struct sigframe4 sf, *sfp;
 484         struct proc *p;
 485         struct thread *td;
 486         struct sigacts *psp;
 487         struct trapframe *regs;
 488         int sig;
 489         int oonstack;
 490
 491         td = curthread;
 492         p = td->td_proc;
 493         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 494         sig = ksi->ksi_signo;
 495         psp = p->p_sigacts;
 496         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 497         regs = td->td_frame;
 498         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 499
 500         /* Save user context. */
 501         bzero(&sf, sizeof(sf));
 502         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 503         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 504         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 505             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 506         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 507         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 508         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 509         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 510             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 511         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__,
 512             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__));
 513         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 514
 515         /* Allocate space for the signal handler context. */
 516         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 517             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 518                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 519                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 520 #if defined(COMPAT_43)
 521                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 522 #endif
 523         } else
 524                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 525
 526         /* Build the argument list for the signal handler. */
 527         sf.sf_signum = sig;
 528         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 529         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 530         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 531                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 532                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 533                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 534
 535                 /* Fill in POSIX parts */
 536                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 537                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 538                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 539         } else {
 540                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 541                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 542                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 543                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 544         }
 545         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 546         PROC_UNLOCK(p);
 547
 548         /*
 549          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 550          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 551          * eflags.
 552          */
 553         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 554                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 555                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 556
 557                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 558                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 559                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 560                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 561
 562                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 563                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 564                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 565                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 566
 567                 /*
 568                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 569                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 570                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 571                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 572                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 573                  */
 574                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 575         }
 576
 577         /*
 578          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 579          */
 580         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 581 #ifdef DEBUG
 582                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 583 #endif
 584                 PROC_LOCK(p);
 585                 sigexit(td, SIGILL);
 586         }
 587
 588         regs->tf_esp = (int)sfp;
 589         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 590             szfreebsd4_sigcode;
 591         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 592         regs->tf_cs = _ucodesel;
 593         regs->tf_ds = _udatasel;
 594         regs->tf_es = _udatasel;
 595         regs->tf_fs = _udatasel;
 596         regs->tf_ss = _udatasel;
 597         PROC_LOCK(p);
 598         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 599 }
 600 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 601
 602 void
 603 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 604 {
 605         struct sigframe sf, *sfp;
 606         struct proc *p;
 607         struct thread *td;
 608         struct sigacts *psp;
 609         char *sp;
 610         struct trapframe *regs;
 611         struct segment_descriptor *sdp;
 612         char *xfpusave;
 613         size_t xfpusave_len;
 614         int sig;
 615         int oonstack;
 616
 617         td = curthread;
 618         p = td->td_proc;
 619         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 620         sig = ksi->ksi_signo;
 621         psp = p->p_sigacts;
 622         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 623 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 624         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 625                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 626                 return;
 627         }
 628 #endif
 629 #ifdef COMPAT_43
 630         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 631                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 632                 return;
 633         }
 634 #endif
 635         regs = td->td_frame;
 636         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 637
 638 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 639         if (cpu_max_ext_state_size > sizeof(union savefpu) && use_xsave) {
 640                 xfpusave_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
 641                 xfpusave = __builtin_alloca(xfpusave_len);
 642         } else {
 643 #else
 644         {
 645 #endif
 646                 xfpusave_len = 0;
 647                 xfpusave = NULL;
 648         }
 649
 650         /* Save user context. */
 651         bzero(&sf, sizeof(sf));
 652         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 653         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 654         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 655             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 656         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 657         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 658         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 659         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 660         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext, xfpusave, xfpusave_len);
 661         fpstate_drop(td);
 662         /*
 663          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 664          */
 665         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 666         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 667             sdp->sd_lobase;
 668         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 669         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 670             sdp->sd_lobase;
 671         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2,
 672             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2));
 673         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 674
 675         /* Allocate space for the signal handler context. */
 676         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 677             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 678                 sp = td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 679 #if defined(COMPAT_43)
 680                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 681 #endif
 682         } else
 683                 sp = (char *)regs->tf_esp - 128;
 684         if (xfpusave != NULL) {
 685                 sp -= xfpusave_len;
 686                 sp = (char *)((unsigned int)sp & ~0x3F);
 687                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate = (register_t)sp;
 688         }
 689         sp -= sizeof(struct sigframe);
 690
 691         /* Align to 16 bytes. */
 692         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 693
 694         /* Build the argument list for the signal handler. */
 695         sf.sf_signum = sig;
 696         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 697         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 698         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 699                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 700                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 701                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 702
 703                 /* Fill in POSIX parts */
 704                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 705                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 706         } else {
 707                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 708                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 709                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 710                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 711         }
 712         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 713         PROC_UNLOCK(p);
 714
 715         /*
 716          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 717          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 718          * eflags.
 719          */
 720         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 721                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 722                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 723
 724                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 725                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 726                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 727                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 728
 729                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 730                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 731                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 732                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 733
 734                 /*
 735                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 736                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 737                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 738                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 739                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 740                  */
 741                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 742         }
 743
 744         /*
 745          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 746          */
 747         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
 748             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
 749             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
 750             != 0)) {
 751 #ifdef DEBUG
 752                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 753 #endif
 754                 PROC_LOCK(p);
 755                 sigexit(td, SIGILL);
 756         }
 757
 758         regs->tf_esp = (int)sfp;
 759         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 760         if (regs->tf_eip == 0)
 761                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szsigcode;
 762         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 763         regs->tf_cs = _ucodesel;
 764         regs->tf_ds = _udatasel;
 765         regs->tf_es = _udatasel;
 766         regs->tf_fs = _udatasel;
 767         regs->tf_ss = _udatasel;
 768         PROC_LOCK(p);
 769         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 770 }
 771
 772 /*
 773  * System call to cleanup state after a signal
 774  * has been taken.  Reset signal mask and
 775  * stack state from context left by sendsig (above).
 776  * Return to previous pc and psl as specified by
 777  * context left by sendsig. Check carefully to
 778  * make sure that the user has not modified the
 779  * state to gain improper privileges.
 780  *
 781  * MPSAFE
 782  */
 783 #ifdef COMPAT_43
 784 int
 785 osigreturn(td, uap)
 786         struct thread *td;
 787         struct osigreturn_args /* {
 788                 struct osigcontext *sigcntxp;
 789         } */ *uap;
 790 {
 791         struct osigcontext sc;
 792         struct trapframe *regs;
 793         struct osigcontext *scp;
 794         int eflags, error;
 795         ksiginfo_t ksi;
 796
 797         regs = td->td_frame;
 798         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 799         if (error != 0)
 800                 return (error);
 801         scp = &sc;
 802         eflags = scp->sc_ps;
 803         if (eflags & PSL_VM) {
 804                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 805                 struct vm86_kernel *vm86;
 806
 807                 /*
 808                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 809                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 810                  */
 811                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 812                         return (EINVAL);
 813                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 814                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 815                         return (EINVAL);
 816
 817                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 818                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 819                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 820                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 821                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 822                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 823                         trapsignal(td, &ksi);
 824                 }
 825
 826                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 827                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 828                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 829                 } else {
 830                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 831                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 832                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 833                 }
 834                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 835                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 836                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 837                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 838                 tf->tf_ds = _udatasel;
 839                 tf->tf_es = _udatasel;
 840                 tf->tf_fs = _udatasel;
 841         } else {
 842                 /*
 843                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 844                  */
 845                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 846                         return (EINVAL);
 847                 }
 848
 849                 /*
 850                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 851                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 852                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 853                  */
 854                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 855                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 856                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 857                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 858                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 859                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 860                         trapsignal(td, &ksi);
 861                         return (EINVAL);
 862                 }
 863                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 864                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 865                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 866         }
 867
 868         /* Restore remaining registers. */
 869         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 870         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 871         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 872         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 873         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 874         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 875         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 876         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 877         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 878         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 879         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 880         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 881         regs->tf_eflags = eflags;
 882
 883 #if defined(COMPAT_43)
 884         if (scp->sc_onstack & 1)
 885                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 886         else
 887                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 888 #endif
 889         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 890             SIGPROCMASK_OLD);
 891         return (EJUSTRETURN);
 892 }
 893 #endif /* COMPAT_43 */
 894
 895 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 896 /*
 897  * MPSAFE
 898  */
 899 int
 900 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 901         struct thread *td;
 902         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 903                 const ucontext4 *sigcntxp;
 904         } */ *uap;
 905 {
 906         struct ucontext4 uc;
 907         struct trapframe *regs;
 908         struct ucontext4 *ucp;
 909         int cs, eflags, error;
 910         ksiginfo_t ksi;
 911
 912         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 913         if (error != 0)
 914                 return (error);
 915         ucp = &uc;
 916         regs = td->td_frame;
 917         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 918         if (eflags & PSL_VM) {
 919                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 920                 struct vm86_kernel *vm86;
 921
 922                 /*
 923                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 924                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 925                  */
 926                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 927                         return (EINVAL);
 928                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 929                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 930                         return (EINVAL);
 931
 932                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 933                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 934                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 935                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 936                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 937                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 938                         trapsignal(td, &ksi);
 939                 }
 940                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 941                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 942                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 943                 } else {
 944                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 945                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 946                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 947                 }
 948                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 949                 tf->tf_eflags = eflags;
 950                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 951                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 952                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 953                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 954                 tf->tf_ds = _udatasel;
 955                 tf->tf_es = _udatasel;
 956                 tf->tf_fs = _udatasel;
 957         } else {
 958                 /*
 959                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 960                  */
 961                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 962                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
 963                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
 964                         return (EINVAL);
 965                 }
 966
 967                 /*
 968                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 969                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 970                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 971                  */
 972                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 973                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 974                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
 975                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
 976                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 977                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 978                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 979                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 980                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 981                         trapsignal(td, &ksi);
 982                         return (EINVAL);
 983                 }
 984
 985                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 986         }
 987
 988 #if defined(COMPAT_43)
 989         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 990                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 991         else
 992                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 993 #endif
 994         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 995         return (EJUSTRETURN);
 996 }
 997 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 998
 999 /*
1000  * MPSAFE
1001  */
1002 int
1003 sys_sigreturn(td, uap)
1004         struct thread *td;
1005         struct sigreturn_args /* {
1006                 const struct __ucontext *sigcntxp;
1007         } */ *uap;
1008 {
1009         ucontext_t uc;
1010         struct proc *p;
1011         struct trapframe *regs;
1012         ucontext_t *ucp;
1013         char *xfpustate;
1014         size_t xfpustate_len;
1015         int cs, eflags, error, ret;
1016         ksiginfo_t ksi;
1017
1018         p = td->td_proc;
1019
1020         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
1021         if (error != 0)
1022                 return (error);
1023         ucp = &uc;
1024         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
1025                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
1026                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
1027                 return (EINVAL);
1028         }
1029         regs = td->td_frame;
1030         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
1031         if (eflags & PSL_VM) {
1032                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
1033                 struct vm86_kernel *vm86;
1034
1035                 /*
1036                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
1037                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
1038                  */
1039                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
1040                         return (EINVAL);
1041                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1042                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1043                         return (EINVAL);
1044
1045                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1046                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1047                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1048                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1049                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1050                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1051                         trapsignal(td, &ksi);
1052                 }
1053
1054                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1055                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1056                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1057                 } else {
1058                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1059                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1060                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1061                 }
1062                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1063                 tf->tf_eflags = eflags;
1064                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1065                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1066                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1067                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1068                 tf->tf_ds = _udatasel;
1069                 tf->tf_es = _udatasel;
1070                 tf->tf_fs = _udatasel;
1071         } else {
1072                 /*
1073                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1074                  */
1075                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1076                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1077                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1078                         return (EINVAL);
1079                 }
1080
1081                 /*
1082                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1083                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1084                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1085                  */
1086                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1087                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1088                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1089                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1090                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1091                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1092                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1093                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1094                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1095                         trapsignal(td, &ksi);
1096                         return (EINVAL);
1097                 }
1098
1099                 if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
1100                         xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
1101                         if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
1102                             sizeof(union savefpu)) {
1103                                 uprintf(
1104                             "pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
1105                                     p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
1106                                 return (EINVAL);
1107                         }
1108                         xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
1109                         error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
1110                             xfpustate, xfpustate_len);
1111                         if (error != 0) {
1112                                 uprintf(
1113         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
1114                                     p->p_pid, td->td_name);
1115                                 return (error);
1116                         }
1117                 } else {
1118                         xfpustate = NULL;
1119                         xfpustate_len = 0;
1120                 }
1121                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate,
1122                     xfpustate_len);
1123                 if (ret != 0)
1124                         return (ret);
1125                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1126         }
1127
1128 #if defined(COMPAT_43)
1129         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1130                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1131         else
1132                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1133 #endif
1134
1135         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1136         return (EJUSTRETURN);
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Reset registers to default values on exec.
1141  */
1142 void
1143 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1144 {
1145         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1146         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1147
1148         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1149         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1150         load_gs(_udatasel);
1151
1152         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1153         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1154                 user_ldt_free(td);
1155         else
1156                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1157
1158         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1159         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1160         regs->tf_esp = stack;
1161         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1162         regs->tf_ss = _udatasel;
1163         regs->tf_ds = _udatasel;
1164         regs->tf_es = _udatasel;
1165         regs->tf_fs = _udatasel;
1166         regs->tf_cs = _ucodesel;
1167
1168         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1169         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1170
1171         /*
1172          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1173          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1174          */
1175         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1176                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1177                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1178                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1179                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1180                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1181                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1182                 if (pcb == curpcb) {
1183                         /*
1184                          * Clear the debug registers on the running
1185                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1186                          * the next process we switch to.
1187                          */
1188                         reset_dbregs();
1189                 }
1190                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1191         }
1192
1193         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1194
1195         /*
1196          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1197          * clean FP state if it uses the FPU again.
1198          */
1199         fpstate_drop(td);
1200
1201         /*
1202          * XXX - Linux emulator
1203          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1204          * on it.
1205          */
1206         td->td_retval[1] = 0;
1207 }
1208
1209 void
1210 cpu_setregs(void)
1211 {
1212         unsigned int cr0;
1213
1214         cr0 = rcr0();
1215
1216         /*
1217          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1218          *
1219          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1220          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1221          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1222          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1223          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1224          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1225          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1226          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1227          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1228          *
1229          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1230          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1231          */
1232         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1233         load_cr0(cr0);
1234         load_gs(_udatasel);
1235 }
1236
1237 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1238 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1239         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1240
1241 static char bootmethod[16] = "BIOS";
1242 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
1243     "System firmware boot method");
1244
1245 /*
1246  * Initialize 386 and configure to run kernel
1247  */
1248
1249 /*
1250  * Initialize segments & interrupt table
1251  */
1252
1253 int _default_ldt;
1254
1255 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1256 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1257 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1258 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1259 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1260 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1261
1262 static struct i386tss dblfault_tss;
1263 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1264
1265 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1266
1267
1268 /*
1269  * software prototypes -- in more palatable form.
1270  *
1271  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1272  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1273  */
1274 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1275 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1276 {       .ssd_base = 0x0,
1277         .ssd_limit = 0x0,
1278         .ssd_type = 0,
1279         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1280         .ssd_p = 0,
1281         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1282         .ssd_def32 = 0,
1283         .ssd_gran = 0           },
1284 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1285 {       .ssd_base = 0x0,
1286         .ssd_limit = 0xfffff,
1287         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1288         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1289         .ssd_p = 1,
1290         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1291         .ssd_def32 = 1,
1292         .ssd_gran = 1           },
1293 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1294 {       .ssd_base = 0x0,
1295         .ssd_limit = 0xfffff,
1296         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1297         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1298         .ssd_p = 1,
1299         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1300         .ssd_def32 = 1,
1301         .ssd_gran = 1           },
1302 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1303 {       .ssd_base = 0x0,
1304         .ssd_limit = 0xfffff,
1305         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1306         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1307         .ssd_p = 1,
1308         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1309         .ssd_def32 = 1,
1310         .ssd_gran = 1           },
1311 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1312 {       .ssd_base = 0x0,
1313         .ssd_limit = 0xfffff,
1314         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1315         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1316         .ssd_p = 1,
1317         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1318         .ssd_def32 = 1,
1319         .ssd_gran = 1           },
1320 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1321 {       .ssd_base = 0x0,
1322         .ssd_limit = 0xfffff,
1323         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1324         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1325         .ssd_p = 1,
1326         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1327         .ssd_def32 = 1,
1328         .ssd_gran = 1           },
1329 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1330 {       .ssd_base = 0x0,
1331         .ssd_limit = 0xfffff,
1332         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1333         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1334         .ssd_p = 1,
1335         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1336         .ssd_def32 = 1,
1337         .ssd_gran = 1           },
1338 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1339 {       .ssd_base = 0x0,
1340         .ssd_limit = 0xfffff,
1341         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1342         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1343         .ssd_p = 1,
1344         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1345         .ssd_def32 = 1,
1346         .ssd_gran = 1           },
1347 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1348 {       .ssd_base = 0x400,
1349         .ssd_limit = 0xfffff,
1350         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1351         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1352         .ssd_p = 1,
1353         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1354         .ssd_def32 = 1,
1355         .ssd_gran = 1           },
1356 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1357 {
1358         .ssd_base = 0x0,
1359         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1360         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1361         .ssd_dpl = 0,
1362         .ssd_p = 1,
1363         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1364         .ssd_def32 = 0,
1365         .ssd_gran = 0           },
1366 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1367 {       .ssd_base = (int) ldt,
1368         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1369         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1370         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1371         .ssd_p = 1,
1372         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1373         .ssd_def32 = 0,
1374         .ssd_gran = 0           },
1375 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1376 {       .ssd_base = (int) ldt,
1377         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1378         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1379         .ssd_dpl = 0,
1380         .ssd_p = 1,
1381         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1382         .ssd_def32 = 0,
1383         .ssd_gran = 0           },
1384 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1385 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1386         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1387         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1388         .ssd_dpl = 0,
1389         .ssd_p = 1,
1390         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1391         .ssd_def32 = 0,
1392         .ssd_gran = 0           },
1393 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1394 {       .ssd_base = 0,
1395         .ssd_limit = 0xfffff,
1396         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1397         .ssd_dpl = 0,
1398         .ssd_p = 1,
1399         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1400         .ssd_def32 = 0,
1401         .ssd_gran = 1           },
1402 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1403 {       .ssd_base = 0,
1404         .ssd_limit = 0xfffff,
1405         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1406         .ssd_dpl = 0,
1407         .ssd_p = 1,
1408         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1409         .ssd_def32 = 0,
1410         .ssd_gran = 1           },
1411 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1412 {       .ssd_base = 0,
1413         .ssd_limit = 0xfffff,
1414         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1415         .ssd_dpl = 0,
1416         .ssd_p = 1,
1417         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1418         .ssd_def32 = 1,
1419         .ssd_gran = 1           },
1420 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1421 {       .ssd_base = 0,
1422         .ssd_limit = 0xfffff,
1423         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1424         .ssd_dpl = 0,
1425         .ssd_p = 1,
1426         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1427         .ssd_def32 = 0,
1428         .ssd_gran = 1           },
1429 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1430 {       .ssd_base = 0,
1431         .ssd_limit = 0xfffff,
1432         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1433         .ssd_dpl = 0,
1434         .ssd_p = 1,
1435         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1436         .ssd_def32 = 0,
1437         .ssd_gran = 1           },
1438 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1439 {       .ssd_base = 0x0,
1440         .ssd_limit = 0x0,
1441         .ssd_type = 0,
1442         .ssd_dpl = 0,
1443         .ssd_p = 0,
1444         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1445         .ssd_def32 = 0,
1446         .ssd_gran = 0           },
1447 };
1448
1449 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1450         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1451 {       .ssd_base = 0x0,
1452         .ssd_limit = 0x0,
1453         .ssd_type = 0,
1454         .ssd_dpl = 0,
1455         .ssd_p = 0,
1456         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1457         .ssd_def32 = 0,
1458         .ssd_gran = 0           },
1459         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1460 {       .ssd_base = 0x0,
1461         .ssd_limit = 0x0,
1462         .ssd_type = 0,
1463         .ssd_dpl = 0,
1464         .ssd_p = 0,
1465         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1466         .ssd_def32 = 0,
1467         .ssd_gran = 0           },
1468         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1469 {       .ssd_base = 0x0,
1470         .ssd_limit = 0x0,
1471         .ssd_type = 0,
1472         .ssd_dpl = 0,
1473         .ssd_p = 0,
1474         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1475         .ssd_def32 = 0,
1476         .ssd_gran = 0           },
1477         /* Code Descriptor for user */
1478 {       .ssd_base = 0x0,
1479         .ssd_limit = 0xfffff,
1480         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1481         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1482         .ssd_p = 1,
1483         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1484         .ssd_def32 = 1,
1485         .ssd_gran = 1           },
1486         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1487 {       .ssd_base = 0x0,
1488         .ssd_limit = 0x0,
1489         .ssd_type = 0,
1490         .ssd_dpl = 0,
1491         .ssd_p = 0,
1492         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1493         .ssd_def32 = 0,
1494         .ssd_gran = 0           },
1495         /* Data Descriptor for user */
1496 {       .ssd_base = 0x0,
1497         .ssd_limit = 0xfffff,
1498         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1499         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1500         .ssd_p = 1,
1501         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1502         .ssd_def32 = 1,
1503         .ssd_gran = 1           },
1504 };
1505
1506 void
1507 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1508         int idx;
1509         inthand_t *func;
1510         int typ;
1511         int dpl;
1512         int selec;
1513 {
1514         struct gate_descriptor *ip;
1515
1516         ip = idt + idx;
1517         ip->gd_looffset = (int)func;
1518         ip->gd_selector = selec;
1519         ip->gd_stkcpy = 0;
1520         ip->gd_xx = 0;
1521         ip->gd_type = typ;
1522         ip->gd_dpl = dpl;
1523         ip->gd_p = 1;
1524         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1525 }
1526
1527 extern inthand_t
1528         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1529         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1530         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1531         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1532         IDTVEC(xmm),
1533 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1534         IDTVEC(dtrace_ret),
1535 #endif
1536 #ifdef XENHVM
1537         IDTVEC(xen_intr_upcall),
1538 #endif
1539         IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1540
1541 #ifdef DDB
1542 /*
1543  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1544  * the default 'rsvd' entry point.
1545  */
1546 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1547 {
1548         struct gate_descriptor *ip;
1549         int idx;
1550         uintptr_t func;
1551
1552         ip = idt;
1553         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1554                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1555                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1556                         db_printf("%3d\t", idx);
1557                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1558                         db_printf("\n");
1559                 }
1560                 ip++;
1561         }
1562 }
1563
1564 /* Show privileged registers. */
1565 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1566 {
1567         uint64_t idtr, gdtr;
1568
1569         idtr = ridt();
1570         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1571             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1572         gdtr = rgdt();
1573         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1574             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1575         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1576         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1577         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1578         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1579         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1580         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1581         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
1582                 db_printf("xcr0\t0x%016llx\n", rxcr(0));
1583         if (amd_feature & (AMDID_NX | AMDID_LM))
1584                 db_printf("EFER\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_EFER));
1585         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
1586                 db_printf("FEATURES_CTL\t0x%016llx\n",
1587                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
1588         if ((cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_INTEL ||
1589             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD) && CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) >= 6)
1590                 db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
1591         if (cpu_feature & CPUID_PAT)
1592                 db_printf("PAT\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_PAT));
1593 }
1594
1595 DB_SHOW_COMMAND(dbregs, db_show_dbregs)
1596 {
1597
1598         db_printf("dr0\t0x%08x\n", rdr0());
1599         db_printf("dr1\t0x%08x\n", rdr1());
1600         db_printf("dr2\t0x%08x\n", rdr2());
1601         db_printf("dr3\t0x%08x\n", rdr3());
1602         db_printf("dr6\t0x%08x\n", rdr6());
1603         db_printf("dr7\t0x%08x\n", rdr7());
1604 }
1605 #endif
1606
1607 void
1608 sdtossd(sd, ssd)
1609         struct segment_descriptor *sd;
1610         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1611 {
1612         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1613         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1614         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1615         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1616         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1617         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1618         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1619 }
1620
1621 #if !defined(PC98)
1622 static int
1623 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
1624     int *physmap_idxp)
1625 {
1626         int i, insert_idx, physmap_idx;
1627
1628         physmap_idx = *physmap_idxp;
1629
1630         if (length == 0)
1631                 return (1);
1632
1633 #ifndef PAE
1634         if (base > 0xffffffff) {
1635                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1636                     (u_int)(length / 1024));
1637                 return (1);
1638         }
1639 #endif
1640
1641         /*
1642          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
1643          * assuming the new entry will be added to the end.
1644          */
1645         insert_idx = physmap_idx + 2;
1646         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1647                 if (base < physmap[i + 1]) {
1648                         if (base + length <= physmap[i]) {
1649                                 insert_idx = i;
1650                                 break;
1651                         }
1652                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1653                                 printf(
1654                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
1655                         return (1);
1656                 }
1657         }
1658
1659         /* See if we can prepend to the next entry. */
1660         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
1661                 physmap[insert_idx] = base;
1662                 return (1);
1663         }
1664
1665         /* See if we can append to the previous entry. */
1666         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
1667                 physmap[insert_idx - 1] += length;
1668                 return (1);
1669         }
1670
1671         physmap_idx += 2;
1672         *physmap_idxp = physmap_idx;
1673         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1674                 printf(
1675                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1676                 return (0);
1677         }
1678
1679         /*
1680          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
1681          * entry if needed.
1682          */
1683         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
1684                 physmap[i] = physmap[i - 2];
1685                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
1686         }
1687
1688         /* Insert the new entry. */
1689         physmap[insert_idx] = base;
1690         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
1691         return (1);
1692 }
1693
1694 static int
1695 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
1696 {
1697         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1698                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
1699                     smap->type, smap->base, smap->length);
1700
1701         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1702                 return (1);
1703
1704         return (add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
1705             physmap_idxp));
1706 }
1707
1708 static void
1709 add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, vm_paddr_t *physmap,
1710     int *physmap_idxp)
1711 {
1712         struct bios_smap *smap, *smapend;
1713         u_int32_t smapsize;
1714         /*
1715          * Memory map from INT 15:E820.
1716          *
1717          * subr_module.c says:
1718          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1719          * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
1720          */
1721         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
1722         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1723
1724         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
1725                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, physmap_idxp))
1726                         break;
1727 }
1728 #endif /* !PC98 */
1729
1730 static void
1731 basemem_setup(void)
1732 {
1733         vm_paddr_t pa;
1734         pt_entry_t *pte;
1735         int i;
1736
1737         if (basemem > 640) {
1738                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1739                         basemem);
1740                 basemem = 640;
1741         }
1742
1743         /*
1744          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1745          * between the end of base memory and the start of
1746          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1747          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1748          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1749          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1750          * to begin with and then parts of it are remapped.
1751          * The parts that aren't remapped form holes that
1752          * remain read-only and are unused by the kernel.
1753          * The base memory area is below the physical end of
1754          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1755          * The part of it from PAGE_SIZE to
1756          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1757          * remapped and used by the kernel later.)
1758          *
1759          * This code is similar to the code used in
1760          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1761          * allocated we simply change the mapping.
1762          */
1763         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1764              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
1765                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
1766
1767         /*
1768          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
1769          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
1770          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
1771          * page 0, at least as initialized here?
1772          */
1773         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1774         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1775                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1776 }
1777
1778 /*
1779  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1780  * available physical memory in the system, then test this memory and
1781  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1782  *
1783  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1784  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1785  *
1786  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1787  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1788  *
1789  * XXX first should be vm_paddr_t.
1790  */
1791 #ifdef PC98
1792 static void
1793 getmemsize(int first)
1794 {
1795         int off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1796         u_long physmem_tunable, memtest;
1797         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
1798         pt_entry_t *pte;
1799         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1800         int i;
1801         int pg_n;
1802         u_int extmem;
1803         u_int under16;
1804         vm_paddr_t pa;
1805
1806         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1807
1808         /* XXX - some of EPSON machines can't use PG_N */
1809         pg_n = PG_N;
1810         if (pc98_machine_type & M_EPSON_PC98) {
1811                 switch (epson_machine_id) {
1812 #ifdef WB_CACHE
1813                 default:
1814 #endif
1815                 case EPSON_PC486_HX:
1816                 case EPSON_PC486_HG:
1817                 case EPSON_PC486_HA:
1818                         pg_n = 0;
1819                         break;
1820                 }
1821         }
1822
1823         under16 = pc98_getmemsize(&basemem, &extmem);
1824         basemem_setup();
1825
1826         physmap[0] = 0;
1827         physmap[1] = basemem * 1024;
1828         physmap_idx = 2;
1829         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1830         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1831
1832         /*
1833          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1834          */
1835
1836 #ifdef SMP
1837         /* make hole for AP bootstrap code */
1838         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1839 #endif
1840
1841         /*
1842          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1843          * highest page of the physical address space.  It should be
1844          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1845          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1846          */
1847         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1848
1849 #ifdef MAXMEM
1850         Maxmem = MAXMEM / 4;
1851 #endif
1852
1853         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1854                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1855
1856         /*
1857          * By default keep the memtest enabled.  Use a general name so that
1858          * one could eventually do more with the code than just disable it.
1859          */
1860         memtest = 1;
1861         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1862
1863         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1864             (boothowto & RB_VERBOSE))
1865                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1866
1867         /*
1868          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1869          * extend the last memory segment to the new limit.
1870          */
1871         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1872                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1873
1874         /*
1875          * We need to divide chunk if Maxmem is larger than 16MB and
1876          * under 16MB area is not full of memory.
1877          * (1) system area (15-16MB region) is cut off
1878          * (2) extended memory is only over 16MB area (ex. Melco "HYPERMEMORY")
1879          */
1880         if ((under16 != 16 * 1024) && (extmem > 15 * 1024)) {
1881                 /* 15M - 16M region is cut off, so need to divide chunk */
1882                 physmap[physmap_idx + 1] = under16 * 1024;
1883                 physmap_idx += 2;
1884                 physmap[physmap_idx] = 0x1000000;
1885                 physmap[physmap_idx + 1] = physmap[2] + extmem * 1024;
1886         }
1887
1888         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1889         pmap_bootstrap(first);
1890
1891         /*
1892          * Size up each available chunk of physical memory.
1893          */
1894         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1895         pa_indx = 0;
1896         da_indx = 1;
1897         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1898         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1899         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1900         pte = CMAP3;
1901
1902         /*
1903          * Get dcons buffer address
1904          */
1905         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1906             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1907                 dcons_addr = 0;
1908
1909         /*
1910          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1911          * round up the start address and round down the end address.
1912          */
1913         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1914                 vm_paddr_t end;
1915
1916                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1917                 if (physmap[i + 1] < end)
1918                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1919                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1920                         int tmp, page_bad, full;
1921                         int *ptr = (int *)CADDR3;
1922
1923                         full = FALSE;
1924                         /*
1925                          * block out kernel memory as not available.
1926                          */
1927                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
1928                                 goto do_dump_avail;
1929
1930                         /*
1931                          * block out dcons buffer
1932                          */
1933                         if (dcons_addr > 0
1934                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1935                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1936                                 goto do_dump_avail;
1937
1938                         page_bad = FALSE;
1939                         if (memtest == 0)
1940                                 goto skip_memtest;
1941
1942                         /*
1943                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1944                          */
1945                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | pg_n;
1946                         invltlb();
1947
1948                         tmp = *(int *)ptr;
1949                         /*
1950                          * Test for alternating 1's and 0's
1951                          */
1952                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1953                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1954                                 page_bad = TRUE;
1955                         /*
1956                          * Test for alternating 0's and 1's
1957                          */
1958                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1959                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1960                                 page_bad = TRUE;
1961                         /*
1962                          * Test for all 1's
1963                          */
1964                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1965                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1966                                 page_bad = TRUE;
1967                         /*
1968                          * Test for all 0's
1969                          */
1970                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1971                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1972                                 page_bad = TRUE;
1973                         /*
1974                          * Restore original value.
1975                          */
1976                         *(int *)ptr = tmp;
1977
1978 skip_memtest:
1979                         /*
1980                          * Adjust array of valid/good pages.
1981                          */
1982                         if (page_bad == TRUE)
1983                                 continue;
1984                         /*
1985                          * If this good page is a continuation of the
1986                          * previous set of good pages, then just increase
1987                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1988                          * Note that "end" points one higher than end,
1989                          * making the range >= start and < end.
1990                          * If we're also doing a speculative memory
1991                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1992                          * so that we keep going. The first bad page
1993                          * will terminate the loop.
1994                          */
1995                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1996                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1997                         } else {
1998                                 pa_indx++;
1999                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2000                                         printf(
2001                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2002                                         pa_indx--;
2003                                         full = TRUE;
2004                                         goto do_dump_avail;
2005                                 }
2006                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2007                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2008                         }
2009                         physmem++;
2010 do_dump_avail:
2011                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2012                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2013                         } else {
2014                                 da_indx++;
2015                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2016                                         da_indx--;
2017                                         goto do_next;
2018                                 }
2019                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2020                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2021                         }
2022 do_next:
2023                         if (full)
2024                                 break;
2025                 }
2026         }
2027         *pte = 0;
2028         invltlb();
2029
2030         /*
2031          * XXX
2032          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2033          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2034          * calculation, etc.).
2035          */
2036         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2037             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2038                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2039                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2040                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2041         }
2042
2043         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2044
2045         /* Trim off space for the message buffer. */
2046         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2047
2048         /* Map the message buffer. */
2049         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2050                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2051                     off);
2052 }
2053 #else /* PC98 */
2054 static void
2055 getmemsize(int first)
2056 {
2057         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
2058         u_long memtest;
2059         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
2060         pt_entry_t *pte;
2061         quad_t dcons_addr, dcons_size, physmem_tunable;
2062         int hasbrokenint12, i, res;
2063         u_int extmem;
2064         struct vm86frame vmf;
2065         struct vm86context vmc;
2066         vm_paddr_t pa;
2067         struct bios_smap *smap, *smapbase;
2068         caddr_t kmdp;
2069
2070         has_smap = 0;
2071 #ifdef XBOX
2072         if (arch_i386_is_xbox) {
2073                 /*
2074                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
2075                  * the framebuffer and inform the OS of this.
2076                  */
2077                 physmap[0] = 0;
2078                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
2079                 physmap_idx = 0;
2080                 goto physmap_done;
2081         }
2082 #endif
2083         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
2084         bzero(physmap, sizeof(physmap));
2085         basemem = 0;
2086
2087         /*
2088          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
2089          * use that and do not make any VM86 calls.
2090          */
2091         physmap_idx = 0;
2092         smapbase = NULL;
2093         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2094         if (kmdp == NULL)
2095                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2096         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2097             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2098         if (smapbase != NULL) {
2099                 add_smap_entries(smapbase, physmap, &physmap_idx);
2100                 has_smap = 1;
2101                 goto have_smap;
2102         }
2103
2104         /*
2105          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
2106          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
2107          * need use the SMAP to determine the base memory size.
2108          */
2109         hasbrokenint12 = 0;
2110         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
2111         if (hasbrokenint12 == 0) {
2112                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
2113                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
2114                 basemem = vmf.vmf_ax;
2115                 basemem_setup();
2116         }
2117
2118         /*
2119          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
2120          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
2121          * kernel will unmap this page later.
2122          */
2123         pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
2124         vmc.npages = 0;
2125         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
2126         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
2127         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
2128
2129         vmf.vmf_ebx = 0;
2130         do {
2131                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
2132                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
2133                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
2134                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
2135                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
2136                         break;
2137                 has_smap = 1;
2138                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2139                         break;
2140         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
2141
2142 have_smap:
2143         /*
2144          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
2145          * figure it out from the SMAP (or just guess).
2146          */
2147         if (basemem == 0) {
2148                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2149                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
2150                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
2151                                 break;
2152                         }
2153                 }
2154
2155                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
2156                 if (basemem == 0)
2157                         basemem = 640;
2158                 basemem_setup();
2159         }
2160
2161         if (physmap[1] != 0)
2162                 goto physmap_done;
2163
2164         /*
2165          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
2166          * memory size.  We will then build a simple memory map with
2167          * two segments, one for "base memory" and the second for
2168          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
2169          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
2170          * are in units of 1KB.
2171          *
2172          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
2173          */
2174         vmf.vmf_ax = 0xE801;
2175         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
2176                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
2177         } else {
2178                 /*
2179                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
2180                  * to determine the extended memory size.  Currently
2181                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
2182                  */
2183 #if 0
2184                 vmf.vmf_ah = 0x88;
2185                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
2186                 extmem = vmf.vmf_ax;
2187 #else
2188                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
2189 #endif
2190         }
2191
2192         /*
2193          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
2194          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
2195          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
2196          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
2197          * them beyond the limit.
2198          *
2199          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
2200          *      chop it to 15MB.
2201          */
2202         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
2203                 extmem = 15 * 1024;
2204
2205         physmap[0] = 0;
2206         physmap[1] = basemem * 1024;
2207         physmap_idx = 2;
2208         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
2209         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
2210
2211 physmap_done:
2212         /*
2213          * Now, physmap contains a map of physical memory.
2214          */
2215
2216 #ifdef SMP
2217         /* make hole for AP bootstrap code */
2218         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
2219 #endif
2220
2221         /*
2222          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
2223          * highest page of the physical address space.  It should be
2224          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
2225          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
2226          */
2227         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2228
2229 #ifdef MAXMEM
2230         Maxmem = MAXMEM / 4;
2231 #endif
2232
2233         if (TUNABLE_QUAD_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
2234                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
2235
2236         /*
2237          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
2238          * the amount of memory in the system.
2239          */
2240         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
2241                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2242
2243         /*
2244          * By default enable the memory test on real hardware, and disable
2245          * it if we appear to be running in a VM.  This avoids touching all
2246          * pages unnecessarily, which doesn't matter on real hardware but is
2247          * bad for shared VM hosts.  Use a general name so that
2248          * one could eventually do more with the code than just disable it.
2249          */
2250         memtest = (vm_guest > VM_GUEST_NO) ? 0 : 1;
2251         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2252
2253         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2254             (boothowto & RB_VERBOSE))
2255                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2256
2257         /*
2258          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2259          * extend the last memory segment to the new limit.
2260          */
2261         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2262                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2263
2264         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2265         pmap_bootstrap(first);
2266
2267         /*
2268          * Size up each available chunk of physical memory.
2269          */
2270         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2271         pa_indx = 0;
2272         da_indx = 1;
2273         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2274         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2275         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2276         pte = CMAP3;
2277
2278         /*
2279          * Get dcons buffer address
2280          */
2281         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2282             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2283                 dcons_addr = 0;
2284
2285         /*
2286          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2287          * round up the start address and round down the end address.
2288          */
2289         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2290                 vm_paddr_t end;
2291
2292                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2293                 if (physmap[i + 1] < end)
2294                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2295                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2296                         int tmp, page_bad, full;
2297                         int *ptr = (int *)CADDR3;
2298
2299                         full = FALSE;
2300                         /*
2301                          * block out kernel memory as not available.
2302                          */
2303                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2304                                 goto do_dump_avail;
2305
2306                         /*
2307                          * block out dcons buffer
2308                          */
2309                         if (dcons_addr > 0
2310                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2311                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2312                                 goto do_dump_avail;
2313
2314                         page_bad = FALSE;
2315                         if (memtest == 0)
2316                                 goto skip_memtest;
2317
2318                         /*
2319                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2320                          */
2321                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2322                         invltlb();
2323
2324                         tmp = *(int *)ptr;
2325                         /*
2326                          * Test for alternating 1's and 0's
2327                          */
2328                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2329                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2330                                 page_bad = TRUE;
2331                         /*
2332                          * Test for alternating 0's and 1's
2333                          */
2334                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2335                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2336                                 page_bad = TRUE;
2337                         /*
2338                          * Test for all 1's
2339                          */
2340                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2341                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2342                                 page_bad = TRUE;
2343                         /*
2344                          * Test for all 0's
2345                          */
2346                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2347                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2348                                 page_bad = TRUE;
2349                         /*
2350                          * Restore original value.
2351                          */
2352                         *(int *)ptr = tmp;
2353
2354 skip_memtest:
2355                         /*
2356                          * Adjust array of valid/good pages.
2357                          */
2358                         if (page_bad == TRUE)
2359                                 continue;
2360                         /*
2361                          * If this good page is a continuation of the
2362                          * previous set of good pages, then just increase
2363                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2364                          * Note that "end" points one higher than end,
2365                          * making the range >= start and < end.
2366                          * If we're also doing a speculative memory
2367                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2368                          * so that we keep going. The first bad page
2369                          * will terminate the loop.
2370                          */
2371                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2372                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2373                         } else {
2374                                 pa_indx++;
2375                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2376                                         printf(
2377                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2378                                         pa_indx--;
2379                                         full = TRUE;
2380                                         goto do_dump_avail;
2381                                 }
2382                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2383                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2384                         }
2385                         physmem++;
2386 do_dump_avail:
2387                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2388                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2389                         } else {
2390                                 da_indx++;
2391                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2392                                         da_indx--;
2393                                         goto do_next;
2394                                 }
2395                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2396                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2397                         }
2398 do_next:
2399                         if (full)
2400                                 break;
2401                 }
2402         }
2403         *pte = 0;
2404         invltlb();
2405
2406         /*
2407          * XXX
2408          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2409          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2410          * calculation, etc.).
2411          */
2412         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2413             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2414                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2415                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2416                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2417         }
2418
2419         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2420
2421         /* Trim off space for the message buffer. */
2422         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2423
2424         /* Map the message buffer. */
2425         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2426                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2427                     off);
2428 }
2429 #endif /* PC98 */
2430
2431 register_t
2432 init386(first)
2433         int first;
2434 {
2435         struct gate_descriptor *gdp;
2436         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2437         struct pcpu *pc;
2438 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2439         struct xstate_hdr *xhdr;
2440 #endif
2441
2442         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2443         thread0.td_kstack_pages = TD0_KSTACK_PAGES;
2444
2445         /*
2446          * This may be done better later if it gets more high level
2447          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2448          */
2449         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2450
2451 #ifdef PC98
2452         /*
2453          * Initialize DMAC
2454          */
2455         pc98_init_dmac();
2456 #endif
2457
2458         metadata_missing = 0;
2459         if (bootinfo.bi_modulep) {
2460                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
2461                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2462         } else {
2463                 metadata_missing = 1;
2464         }
2465         if (envmode == 1)
2466                 kern_envp = static_env;
2467         else if (bootinfo.bi_envp)
2468                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
2469
2470         /* Init basic tunables, hz etc */
2471         init_param1();
2472
2473         /*
2474          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2475          * of address space and permissions are enforced at page level.
2476          */
2477         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2478         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2479         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2480         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2481         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2482         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2483
2484         pc = &__pcpu[0];
2485         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2486         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2487         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2488
2489         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2490                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2491
2492         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2493         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2494         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2495         lgdt(&r_gdt);
2496
2497         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2498         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2499                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2500         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2501         first += DPCPU_SIZE;
2502         PCPU_SET(prvspace, pc);
2503         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2504
2505         /*
2506          * Initialize mutexes.
2507          *
2508          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2509          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2510          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2511          *           under witness.
2512          */
2513         mutex_init();
2514         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2515
2516         /* make ldt memory segments */
2517         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2518         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2519         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2520                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2521
2522         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2523         lldt(_default_ldt);
2524         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2525
2526         /* exceptions */
2527         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2528                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2529                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2530         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2531             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2532         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2533             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2534         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2535             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2536         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2537             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2538         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2539             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2540         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2541             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2542         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2543             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2544         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2545             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2546         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2547         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2548             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2549         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2550             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2551         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2552             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2553         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2554             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2555         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2556             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2557         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2558             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2559         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2560             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2561         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2562             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2563         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2564             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2565         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2566             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2567         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2568             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2569 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2570         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2571             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2572 #endif
2573 #ifdef XENHVM
2574         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2575             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2576 #endif
2577
2578         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2579         r_idt.rd_base = (int) idt;
2580         lidt(&r_idt);
2581
2582 #ifdef XBOX
2583         /*
2584          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
2585          * This should be 0x10de / 0x02a5.
2586          *
2587          * This is exactly what Linux does.
2588          */
2589         outl(0xcf8, 0x80000000);
2590         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
2591                 arch_i386_is_xbox = 1;
2592                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
2593
2594                 /*
2595                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
2596                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
2597                  * so we just query it.
2598                  */
2599                 outl(0xcf8, 0x80000084);
2600                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
2601         }
2602 #endif /* XBOX */
2603
2604         /*
2605          * Initialize the clock before the console so that console
2606          * initialization can use DELAY().
2607          */
2608         clock_init();
2609
2610         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2611         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2612             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2613         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2614             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2615         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2616         initializecpucache();
2617
2618         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2619         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2620
2621         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2622             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2623         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2624             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2625 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
2626         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2627 #else
2628         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2629 #endif
2630         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2631         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2632         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2633             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2634         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2635         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2636         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2637
2638         vm86_initialize();
2639         getmemsize(first);
2640         init_param2(physmem);
2641
2642         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2643
2644         /*
2645          * Initialize the console before we print anything out.
2646          */
2647         cninit();
2648
2649         if (metadata_missing)
2650                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2651
2652 #ifdef DEV_ISA
2653 #ifdef DEV_ATPIC
2654 #ifndef PC98
2655         elcr_probe();
2656 #endif
2657         atpic_startup();
2658 #else
2659         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2660         atpic_reset();
2661
2662         /*
2663          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2664          * interrupt handler.
2665          */
2666         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2667             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2668         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2669             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2670 #endif
2671 #endif
2672
2673 #ifdef DDB
2674         db_fetch_ksymtab(bootinfo.bi_symtab, bootinfo.bi_esymtab);
2675 #endif
2676
2677         kdb_init();
2678
2679 #ifdef KDB
2680         if (boothowto & RB_KDB)
2681                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2682 #endif
2683
2684         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
2685 #ifdef DEV_NPX
2686         npxinit(true);
2687 #endif
2688         /*
2689          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
2690          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
2691          * area.
2692          */
2693         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
2694         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
2695 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2696         if (use_xsave) {
2697                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
2698                     1);
2699                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
2700         }
2701 #endif
2702         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2703         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2704         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2705         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, (vm_offset_t)thread0.td_pcb - 16);
2706         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2707         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2708         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2709         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2710         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
2711         ltr(gsel_tss);
2712
2713         /* make a call gate to reenter kernel with */
2714         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2715
2716         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
2717         gdp->gd_looffset = x;
2718         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2719         gdp->gd_stkcpy = 1;
2720         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2721         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2722         gdp->gd_p = 1;
2723         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
2724
2725         /* XXX does this work? */
2726         /* XXX yes! */
2727         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2728         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2729
2730         /* transfer to user mode */
2731
2732         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2733         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2734
2735         /* setup proc 0's pcb */
2736         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2737 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
2738         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2739 #else
2740         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2741 #endif
2742         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2743         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2744
2745         cpu_probe_amdc1e();
2746
2747 #ifdef FDT
2748         x86_init_fdt();
2749 #endif
2750
2751         /* Location of kernel stack for locore */
2752         return ((register_t)thread0.td_pcb);
2753 }
2754
2755 void
2756 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2757 {
2758
2759         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
2760 }
2761
2762 #ifndef PC98
2763 static int
2764 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2765 {
2766         struct bios_smap *smapbase;
2767         struct bios_smap_xattr smap;
2768         caddr_t kmdp;
2769         uint32_t *smapattr;
2770         int count, error, i;
2771
2772         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
2773         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2774         if (kmdp == NULL)
2775                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2776         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2777             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2778         if (smapbase == NULL)
2779                 return (0);
2780         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
2781             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
2782         count = *((u_int32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
2783         error = 0;
2784         for (i = 0; i < count; i++) {
2785                 smap.base = smapbase[i].base;
2786                 smap.length = smapbase[i].length;
2787                 smap.type = smapbase[i].type;
2788                 if (smapattr != NULL)
2789                         smap.xattr = smapattr[i];
2790                 else
2791                         smap.xattr = 0;
2792                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
2793         }
2794         return (error);
2795 }
2796 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
2797     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr", "Raw BIOS SMAP data");
2798 #endif /* !PC98 */
2799
2800 void
2801 spinlock_enter(void)
2802 {
2803         struct thread *td;
2804         register_t flags;
2805
2806         td = curthread;
2807         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
2808                 flags = intr_disable();
2809                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
2810                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
2811         } else
2812                 td->td_md.md_spinlock_count++;
2813         critical_enter();
2814 }
2815
2816 void
2817 spinlock_exit(void)
2818 {
2819         struct thread *td;
2820         register_t flags;
2821
2822         td = curthread;
2823         critical_exit();
2824         flags = td->td_md.md_saved_flags;
2825         td->td_md.md_spinlock_count--;
2826         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2827                 intr_restore(flags);
2828 }
2829
2830 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2831 static void f00f_hack(void *unused);
2832 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2833
2834 static void
2835 f00f_hack(void *unused)
2836 {
2837         struct gate_descriptor *new_idt;
2838         vm_offset_t tmp;
2839
2840         if (!has_f00f_bug)
2841                 return;
2842
2843         GIANT_REQUIRED;
2844
2845         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2846
2847         tmp = kmem_malloc(kernel_arena, PAGE_SIZE * 2, M_WAITOK | M_ZERO);
2848         if (tmp == 0)
2849                 panic("kmem_malloc returned 0");
2850
2851         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
2852         new_idt = (struct gate_descriptor*)
2853             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
2854         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2855         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
2856         lidt(&r_idt);
2857         idt = new_idt;
2858         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
2859 }
2860 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2861
2862 /*
2863  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
2864  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
2865  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
2866  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
2867  * enough for a backtrace.
2868  */
2869 void
2870 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
2871 {
2872
2873         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
2874         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
2875         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
2876         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
2877         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
2878         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
2879         pcb->pcb_gs = rgs();
2880 }
2881
2882 int
2883 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
2884 {
2885
2886         td->td_frame->tf_eip = addr;
2887         return (0);
2888 }
2889
2890 int
2891 ptrace_single_step(struct thread *td)
2892 {
2893         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
2894         return (0);
2895 }
2896
2897 int
2898 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
2899 {
2900         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
2901         return (0);
2902 }
2903
2904 int
2905 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2906 {
2907         struct pcb *pcb;
2908         struct trapframe *tp;
2909
2910         tp = td->td_frame;
2911         pcb = td->td_pcb;
2912         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2913         return (fill_frame_regs(tp, regs));
2914 }
2915
2916 int
2917 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
2918 {
2919         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2920         regs->r_es = tp->tf_es;
2921         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2922         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2923         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2924         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2925         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2926         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2927         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2928         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2929         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2930         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2931         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2932         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2933         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2934         return (0);
2935 }
2936
2937 int
2938 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2939 {
2940         struct pcb *pcb;
2941         struct trapframe *tp;
2942
2943         tp = td->td_frame;
2944         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2945             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2946                 return (EINVAL);
2947         pcb = td->td_pcb;
2948         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2949         tp->tf_es = regs->r_es;
2950         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2951         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2952         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2953         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2954         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2955         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2956         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2957         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2958         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2959         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2960         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2961         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2962         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2963         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2964         return (0);
2965 }
2966
2967 int
2968 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2969 {
2970
2971         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
2972             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
2973             ("not suspended thread %p", td));
2974 #ifdef DEV_NPX
2975         npxgetregs(td);
2976 #else
2977         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
2978 #endif
2979 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2980         if (cpu_fxsr)
2981                 npx_fill_fpregs_xmm(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm,
2982                     (struct save87 *)fpregs);
2983         else
2984 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2985                 bcopy(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_87, fpregs,
2986                     sizeof(*fpregs));
2987         return (0);
2988 }
2989
2990 int
2991 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2992 {
2993
2994 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2995         if (cpu_fxsr)
2996                 npx_set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2997                     &get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm);
2998         else
2999 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3000                 bcopy(fpregs, &get_pcb_user_save_td(td)->sv_87,
3001                     sizeof(*fpregs));
3002 #ifdef DEV_NPX
3003         npxuserinited(td);
3004 #endif
3005         return (0);
3006 }
3007
3008 /*
3009  * Get machine context.
3010  */
3011 int
3012 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
3013 {
3014         struct trapframe *tp;
3015         struct segment_descriptor *sdp;
3016
3017         tp = td->td_frame;
3018
3019         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
3020         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
3021         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
3022         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
3023         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
3024         mcp->mc_es = tp->tf_es;
3025         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
3026         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
3027         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
3028         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
3029         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
3030         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
3031         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
3032                 mcp->mc_eax = 0;
3033                 mcp->mc_edx = 0;
3034                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
3035         } else {
3036                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
3037                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
3038         }
3039         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
3040         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
3041         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
3042         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
3043         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
3044         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
3045         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
3046         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
3047         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
3048         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3049         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
3050         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3051         mcp->mc_flags = 0;
3052         mcp->mc_xfpustate = 0;
3053         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
3054         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
3055         return (0);
3056 }
3057
3058 /*
3059  * Set machine context.
3060  *
3061  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
3062  * touch the cs selector.
3063  */
3064 int
3065 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
3066 {
3067         struct trapframe *tp;
3068         char *xfpustate;
3069         int eflags, ret;
3070
3071         tp = td->td_frame;
3072         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
3073             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
3074                 return (EINVAL);
3075         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
3076             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
3077         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
3078                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
3079                     sizeof(union savefpu))
3080                         return (EINVAL);
3081                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
3082                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
3083                     mcp->mc_xfpustate_len);
3084                 if (ret != 0)
3085                         return (ret);
3086         } else
3087                 xfpustate = NULL;
3088         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
3089         if (ret != 0)
3090                 return (ret);
3091         tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
3092         tp->tf_es = mcp->mc_es;
3093         tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
3094         tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
3095         tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
3096         tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
3097         tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
3098         tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
3099         tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
3100         tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
3101         tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
3102         tp->tf_eflags = eflags;
3103         tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
3104         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
3105         td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
3106         return (0);
3107 }
3108
3109 static void
3110 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
3111     size_t xfpusave_len)
3112 {
3113 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3114         size_t max_len, len;
3115 #endif
3116
3117 #ifndef DEV_NPX
3118         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
3119         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
3120         bzero(mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
3121 #else
3122         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
3123         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
3124             sizeof(mcp->mc_fpstate));
3125         mcp->mc_fpformat = npxformat();
3126 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3127         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
3128                 return;
3129         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
3130         len = xfpusave_len;
3131         if (len > max_len) {
3132                 len = max_len;
3133                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
3134         }
3135         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
3136         mcp->mc_xfpustate_len = len;
3137         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
3138 #endif
3139 #endif
3140 }
3141
3142 static int
3143 set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
3144     size_t xfpustate_len)
3145 {
3146         union savefpu *fpstate;
3147         int error;
3148
3149         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
3150                 return (0);
3151         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
3152             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
3153                 return (EINVAL);
3154         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
3155                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
3156                 fpstate_drop(td);
3157                 error = 0;
3158         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
3159             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
3160 #ifdef DEV_NPX
3161                 fpstate = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
3162 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3163                 if (cpu_fxsr)
3164                         fpstate->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
3165 #endif
3166                 error = npxsetregs(td, fpstate, xfpustate, xfpustate_len);
3167 #else
3168                 error = EINVAL;
3169 #endif
3170         } else
3171                 return (EINVAL);
3172         return (error);
3173 }
3174
3175 static void
3176 fpstate_drop(struct thread *td)
3177 {
3178
3179         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
3180         critical_enter();
3181 #ifdef DEV_NPX
3182         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
3183                 npxdrop();
3184 #endif
3185         /*
3186          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
3187          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
3188          *
3189          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
3190          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
3191          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
3192          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
3193          * have too many layers.
3194          */
3195         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
3196             PCB_NPXUSERINITDONE);
3197         critical_exit();
3198 }
3199
3200 int
3201 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3202 {
3203         struct pcb *pcb;
3204
3205         if (td == NULL) {
3206                 dbregs->dr[0] = rdr0();
3207                 dbregs->dr[1] = rdr1();
3208                 dbregs->dr[2] = rdr2();
3209                 dbregs->dr[3] = rdr3();
3210                 dbregs->dr[4] = rdr4();
3211                 dbregs->dr[5] = rdr5();
3212                 dbregs->dr[6] = rdr6();
3213                 dbregs->dr[7] = rdr7();
3214         } else {
3215                 pcb = td->td_pcb;
3216                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
3217                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
3218                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
3219                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
3220                 dbregs->dr[4] = 0;
3221                 dbregs->dr[5] = 0;
3222                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
3223                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
3224         }
3225         return (0);
3226 }
3227
3228 int
3229 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3230 {
3231         struct pcb *pcb;
3232         int i;
3233
3234         if (td == NULL) {
3235                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
3236                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
3237                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
3238                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
3239                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
3240                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
3241                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
3242                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
3243         } else {
3244                 /*
3245                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
3246                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
3247                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
3248                  * TRCTRAP.
3249                  */
3250                 for (i = 0; i < 4; i++) {
3251                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3252                                 return (EINVAL);
3253                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3254                                 return (EINVAL);
3255                 }
3256
3257                 pcb = td->td_pcb;
3258
3259                 /*
3260                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
3261                  * process's address space.  If a process could do this, it
3262                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
3263                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
3264                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
3265                  * process's address space.
3266                  *
3267                  * XXX - what about when the watched area of the user's
3268                  * address space is written into from within the kernel
3269                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
3270                  * from within kernel mode?
3271                  */
3272
3273                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
3274                         /* dr0 is enabled */
3275                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3276                                 return (EINVAL);
3277                 }
3278
3279                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
3280                         /* dr1 is enabled */
3281                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3282                                 return (EINVAL);
3283                 }
3284
3285                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
3286                         /* dr2 is enabled */
3287                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3288                                 return (EINVAL);
3289                 }
3290
3291                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
3292                         /* dr3 is enabled */
3293                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3294                                 return (EINVAL);
3295                 }
3296
3297                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
3298                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
3299                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
3300                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
3301                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
3302                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
3303
3304                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
3305         }
3306
3307         return (0);
3308 }
3309
3310 /*
3311  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
3312  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
3313  */
3314 int
3315 user_dbreg_trap(void)
3316 {
3317         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
3318         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
3319         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
3320         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
3321         int i;
3322
3323         dr7 = rdr7();
3324         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
3325                 /*
3326                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
3327                  * thus the trap couldn't have been caused by the
3328                  * hardware debug registers
3329                  */
3330                 return 0;
3331         }
3332
3333         nbp = 0;
3334         dr6 = rdr6();
3335         bp = dr6 & 0x0000000f;
3336
3337         if (!bp) {
3338                 /*
3339                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
3340                  * trap was not caused by any of the debug registers
3341                  */
3342                 return 0;
3343         }
3344
3345         /*
3346          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
3347          * which ones and if any of them are user space addresses
3348          */
3349
3350         if (bp & 0x01) {
3351                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
3352         }
3353         if (bp & 0x02) {
3354                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
3355         }
3356         if (bp & 0x04) {
3357                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
3358         }
3359         if (bp & 0x08) {
3360                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
3361         }
3362
3363         for (i = 0; i < nbp; i++) {
3364                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3365                         /*
3366                          * addr[i] is in user space
3367                          */
3368                         return nbp;
3369                 }
3370         }
3371
3372         /*
3373          * None of the breakpoints are in user space.
3374          */
3375         return 0;
3376 }
3377
3378 #ifdef KDB
3379
3380 /*
3381  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
3382  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
3383  */
3384
3385 /* silence compiler warnings */
3386 u_char inb_(u_short);
3387 void outb_(u_short, u_char);
3388
3389 u_char
3390 inb_(u_short port)
3391 {
3392         return inb(port);
3393 }
3394
3395 void
3396 outb_(u_short port, u_char data)
3397 {
3398         outb(port, data);
3399 }
3400
3401 #endif /* KDB */