sys/pc98/pc98/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_atalk.h"
  44 #include "opt_compat.h"
  45 #include "opt_cpu.h"
  46 #include "opt_ddb.h"
  47 #include "opt_inet.h"
  48 #include "opt_ipx.h"
  49 #include "opt_isa.h"
  50 #include "opt_kstack_pages.h"
  51 #include "opt_maxmem.h"
  52 #include "opt_msgbuf.h"
  53 #include "opt_npx.h"
  54 #include "opt_perfmon.h"
  55
  56 #include <sys/param.h>
  57 #include <sys/proc.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/bio.h>
  60 #include <sys/buf.h>
  61 #include <sys/bus.h>
  62 #include <sys/callout.h>
  63 #include <sys/cons.h>
  64 #include <sys/cpu.h>
  65 #include <sys/eventhandler.h>
  66 #include <sys/exec.h>
  67 #include <sys/imgact.h>
  68 #include <sys/kdb.h>
  69 #include <sys/kernel.h>
  70 #include <sys/ktr.h>
  71 #include <sys/linker.h>
  72 #include <sys/lock.h>
  73 #include <sys/malloc.h>
  74 #include <sys/memrange.h>
  75 #include <sys/msgbuf.h>
  76 #include <sys/mutex.h>
  77 #include <sys/pcpu.h>
  78 #include <sys/ptrace.h>
  79 #include <sys/reboot.h>
  80 #include <sys/sched.h>
  81 #include <sys/signalvar.h>
  82 #include <sys/sysctl.h>
  83 #include <sys/sysent.h>
  84 #include <sys/sysproto.h>
  85 #include <sys/ucontext.h>
  86 #include <sys/vmmeter.h>
  87
  88 #include <vm/vm.h>
  89 #include <vm/vm_extern.h>
  90 #include <vm/vm_kern.h>
  91 #include <vm/vm_page.h>
  92 #include <vm/vm_map.h>
  93 #include <vm/vm_object.h>
  94 #include <vm/vm_pager.h>
  95 #include <vm/vm_param.h>
  96
  97 #ifdef DDB
  98 #ifndef KDB
  99 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 100 #endif
 101 #include <ddb/ddb.h>
 102 #include <ddb/db_sym.h>
 103 #endif
 104
 105 #include <pc98/pc98/pc98_machdep.h>
 106
 107 #include <net/netisr.h>
 108
 109 #include <machine/bootinfo.h>
 110 #include <machine/clock.h>
 111 #include <machine/cpu.h>
 112 #include <machine/cputypes.h>
 113 #include <machine/intr_machdep.h>
 114 #include <machine/md_var.h>
 115 #include <machine/pc/bios.h>
 116 #include <machine/pcb.h>
 117 #include <machine/pcb_ext.h>
 118 #include <machine/proc.h>
 119 #include <machine/reg.h>
 120 #include <machine/sigframe.h>
 121 #include <machine/specialreg.h>
 122 #include <machine/vm86.h>
 123 #ifdef PERFMON
 124 #include <machine/perfmon.h>
 125 #endif
 126 #ifdef SMP
 127 #include <machine/smp.h>
 128 #endif
 129
 130 #ifdef DEV_ISA
 131 #include <i386/isa/icu.h>
 132 #endif
 133
 134 /* Sanity check for __curthread() */
 135 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 136
 137 extern void init386(int first);
 138 extern void dblfault_handler(void);
 139
 140 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 141 extern void finishidentcpu(void);
 142 extern void panicifcpuunsupported(void);
 143 extern void initializecpu(void);
 144
 145 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 146 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 147
 148 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
 149 #define CPU_ENABLE_SSE
 150 #endif
 151
 152 static void cpu_startup(void *);
 153 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 154 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp);
 155 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp);
 156 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 157 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 158 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 159 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 160 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 161
 162 int     need_pre_dma_flush;     /* If 1, use wbinvd befor DMA transfer. */
 163 int     need_post_dma_flush;    /* If 1, use invd after DMA transfer. */
 164
 165 #ifdef DDB
 166 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 167 #endif
 168
 169 int     _udatasel, _ucodesel;
 170 u_int   basemem;
 171
 172 static int      ispc98 = 1;
 173 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 174
 175 int cold = 1;
 176
 177 #ifdef COMPAT_43
 178 static void osendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code);
 179 #endif
 180 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 181 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask,
 182     u_long code);
 183 #endif
 184
 185 long Maxmem = 0;
 186 long realmem = 0;
 187
 188 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 16)
 189
 190 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 191 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 192
 193 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 194 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 195 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 196
 197 struct kva_md_info kmi;
 198
 199 static struct trapframe proc0_tf;
 200 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 201
 202 struct mtx icu_lock;
 203
 204 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 205
 206 static void
 207 cpu_startup(dummy)
 208         void *dummy;
 209 {
 210         /*
 211          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 212          */
 213         startrtclock();
 214         printcpuinfo();
 215         panicifcpuunsupported();
 216 #ifdef PERFMON
 217         perfmon_init();
 218 #endif
 219         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", ptoa((uintmax_t)Maxmem),
 220             ptoa((uintmax_t)Maxmem) / 1048576);
 221         realmem = Maxmem;
 222         /*
 223          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 224          */
 225         if (bootverbose) {
 226                 int indx;
 227
 228                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 229                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 230                         vm_paddr_t size;
 231
 232                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 233                         printf(
 234                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 235                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 236                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 237                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 238                 }
 239         }
 240
 241         vm_ksubmap_init(&kmi);
 242
 243         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 244             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
 245             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
 246
 247         /*
 248          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 249          */
 250         bufinit();
 251         vm_pager_bufferinit();
 252
 253         cpu_setregs();
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Send an interrupt to process.
 258  *
 259  * Stack is set up to allow sigcode stored
 260  * at top to call routine, followed by kcall
 261  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 262  * resets the signal mask, the stack, and the
 263  * frame pointer, it returns to the user
 264  * specified pc, psl.
 265  */
 266 #ifdef COMPAT_43
 267 static void
 268 osendsig(catcher, sig, mask, code)
 269         sig_t catcher;
 270         int sig;
 271         sigset_t *mask;
 272         u_long code;
 273 {
 274         struct osigframe sf, *fp;
 275         struct proc *p;
 276         struct thread *td;
 277         struct sigacts *psp;
 278         struct trapframe *regs;
 279         int oonstack;
 280
 281         td = curthread;
 282         p = td->td_proc;
 283         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 284         psp = p->p_sigacts;
 285         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 286         regs = td->td_frame;
 287         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 288
 289         /* Allocate space for the signal handler context. */
 290         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 291             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 292                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 293                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 294 #if defined(COMPAT_43)
 295                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 296 #endif
 297         } else
 298                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 299
 300         /* Translate the signal if appropriate. */
 301         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 302                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 303
 304         /* Build the argument list for the signal handler. */
 305         sf.sf_signum = sig;
 306         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 307         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 308                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 309                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 310                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 311                 sf.sf_siginfo.si_code = code;
 312                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 313         } else {
 314                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 315                 sf.sf_arg2 = code;
 316                 sf.sf_addr = td->td_md.md_fault_addr;
 317                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 318         }
 319         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 320         PROC_UNLOCK(p);
 321
 322         /* Save most if not all of trap frame. */
 323         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 324         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 325         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 326         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 327         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 328         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 329         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 330         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 331         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 332         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 333         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 334         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 335         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 336
 337         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 338         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 339         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 340         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 341         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 342         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 343         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 344         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 345         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 346
 347         /*
 348          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 349          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 350          * eflags.
 351          */
 352         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 353                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 354                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 355                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 356
 357                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 358                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 359                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 360                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 361
 362                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 363                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 364                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 365                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 366
 367                 /* See sendsig() for comments. */
 368                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 369         }
 370
 371         /*
 372          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 373          */
 374         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 375 #ifdef DEBUG
 376                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 377 #endif
 378                 PROC_LOCK(p);
 379                 sigexit(td, SIGILL);
 380         }
 381
 382         regs->tf_esp = (int)fp;
 383         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
 384         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 385         regs->tf_cs = _ucodesel;
 386         regs->tf_ds = _udatasel;
 387         regs->tf_es = _udatasel;
 388         regs->tf_fs = _udatasel;
 389         load_gs(_udatasel);
 390         regs->tf_ss = _udatasel;
 391         PROC_LOCK(p);
 392         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 393 }
 394 #endif /* COMPAT_43 */
 395
 396 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 397 static void
 398 freebsd4_sendsig(catcher, sig, mask, code)
 399         sig_t catcher;
 400         int sig;
 401         sigset_t *mask;
 402         u_long code;
 403 {
 404         struct sigframe4 sf, *sfp;
 405         struct proc *p;
 406         struct thread *td;
 407         struct sigacts *psp;
 408         struct trapframe *regs;
 409         int oonstack;
 410
 411         td = curthread;
 412         p = td->td_proc;
 413         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 414         psp = p->p_sigacts;
 415         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 416         regs = td->td_frame;
 417         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 418
 419         /* Save user context. */
 420         bzero(&sf, sizeof(sf));
 421         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 422         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 423         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 424             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 425         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 426         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 427         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 428
 429         /* Allocate space for the signal handler context. */
 430         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 431             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 432                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 433                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 434 #if defined(COMPAT_43)
 435                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 436 #endif
 437         } else
 438                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 439
 440         /* Translate the signal if appropriate. */
 441         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 442                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 443
 444         /* Build the argument list for the signal handler. */
 445         sf.sf_signum = sig;
 446         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 447         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 448                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 449                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 450                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 451
 452                 /* Fill in POSIX parts */
 453                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 454                 sf.sf_si.si_code = code;
 455                 sf.sf_si.si_addr = (void *)td->td_md.md_fault_addr;
 456         } else {
 457                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 458                 sf.sf_siginfo = code;
 459                 sf.sf_addr = td->td_md.md_fault_addr;
 460                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 461         }
 462         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 463         PROC_UNLOCK(p);
 464
 465         /*
 466          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 467          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 468          * eflags.
 469          */
 470         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 471                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 472                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 473
 474                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 475                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 476                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 477                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 478
 479                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 480                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 481                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 482                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 483
 484                 /*
 485                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 486                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 487                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 488                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 489                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 490                  */
 491                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 492         }
 493
 494         /*
 495          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 496          */
 497         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 498 #ifdef DEBUG
 499                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 500 #endif
 501                 PROC_LOCK(p);
 502                 sigexit(td, SIGILL);
 503         }
 504
 505         regs->tf_esp = (int)sfp;
 506         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szfreebsd4_sigcode;
 507         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 508         regs->tf_cs = _ucodesel;
 509         regs->tf_ds = _udatasel;
 510         regs->tf_es = _udatasel;
 511         regs->tf_fs = _udatasel;
 512         regs->tf_ss = _udatasel;
 513         PROC_LOCK(p);
 514         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 515 }
 516 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 517
 518 void
 519 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 520         sig_t catcher;
 521         int sig;
 522         sigset_t *mask;
 523         u_long code;
 524 {
 525         struct sigframe sf, *sfp;
 526         struct proc *p;
 527         struct thread *td;
 528         struct sigacts *psp;
 529         char *sp;
 530         struct trapframe *regs;
 531         int oonstack;
 532
 533         td = curthread;
 534         p = td->td_proc;
 535         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 536         psp = p->p_sigacts;
 537         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 538 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 539         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 540                 freebsd4_sendsig(catcher, sig, mask, code);
 541                 return;
 542         }
 543 #endif
 544 #ifdef COMPAT_43
 545         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 546                 osendsig(catcher, sig, mask, code);
 547                 return;
 548         }
 549 #endif
 550         regs = td->td_frame;
 551         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 552
 553         /* Save user context. */
 554         bzero(&sf, sizeof(sf));
 555         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 556         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 557         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 558             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 559         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 560         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 561         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 562         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 563         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
 564         fpstate_drop(td);
 565
 566         /* Allocate space for the signal handler context. */
 567         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 568             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 569                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
 570                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
 571 #if defined(COMPAT_43)
 572                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 573 #endif
 574         } else
 575                 sp = (char *)regs->tf_esp - sizeof(struct sigframe);
 576         /* Align to 16 bytes. */
 577         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 578
 579         /* Translate the signal if appropriate. */
 580         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 581                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 582
 583         /* Build the argument list for the signal handler. */
 584         sf.sf_signum = sig;
 585         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 586         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 587                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 588                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 589                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 590
 591                 /* Fill in POSIX parts */
 592                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 593                 sf.sf_si.si_code = code;
 594                 sf.sf_si.si_addr = (void *)td->td_md.md_fault_addr;
 595         } else {
 596                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 597                 sf.sf_siginfo = code;
 598                 sf.sf_addr = td->td_md.md_fault_addr;
 599                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 600         }
 601         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 602         PROC_UNLOCK(p);
 603
 604         /*
 605          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 606          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 607          * eflags.
 608          */
 609         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 610                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 611                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 612
 613                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 614                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 615                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 616                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 617
 618                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 619                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 620                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 621                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 622
 623                 /*
 624                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 625                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 626                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 627                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 628                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 629                  */
 630                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 631         }
 632
 633         /*
 634          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 635          */
 636         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 637 #ifdef DEBUG
 638                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 639 #endif
 640                 PROC_LOCK(p);
 641                 sigexit(td, SIGILL);
 642         }
 643
 644         regs->tf_esp = (int)sfp;
 645         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 646         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 647         regs->tf_cs = _ucodesel;
 648         regs->tf_ds = _udatasel;
 649         regs->tf_es = _udatasel;
 650         regs->tf_fs = _udatasel;
 651         regs->tf_ss = _udatasel;
 652         PROC_LOCK(p);
 653         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 654 }
 655
 656 /*
 657  * Build siginfo_t for SA thread
 658  */
 659 void
 660 cpu_thread_siginfo(int sig, u_long code, siginfo_t *si)
 661 {
 662         struct proc *p;
 663         struct thread *td;
 664
 665         td = curthread;
 666         p = td->td_proc;
 667         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 668
 669         bzero(si, sizeof(*si));
 670         si->si_signo = sig;
 671         si->si_code = code;
 672         si->si_addr = (void *)td->td_md.md_fault_addr;
 673         /* XXXKSE fill other fields */
 674 }
 675
 676 /*
 677  * System call to cleanup state after a signal
 678  * has been taken.  Reset signal mask and
 679  * stack state from context left by sendsig (above).
 680  * Return to previous pc and psl as specified by
 681  * context left by sendsig. Check carefully to
 682  * make sure that the user has not modified the
 683  * state to gain improper privileges.
 684  *
 685  * MPSAFE
 686  */
 687 #ifdef COMPAT_43
 688 int
 689 osigreturn(td, uap)
 690         struct thread *td;
 691         struct osigreturn_args /* {
 692                 struct osigcontext *sigcntxp;
 693         } */ *uap;
 694 {
 695         struct osigcontext sc;
 696         struct trapframe *regs;
 697         struct osigcontext *scp;
 698         struct proc *p = td->td_proc;
 699         int eflags, error;
 700
 701         regs = td->td_frame;
 702         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 703         if (error != 0)
 704                 return (error);
 705         scp = &sc;
 706         eflags = scp->sc_ps;
 707         if (eflags & PSL_VM) {
 708                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 709                 struct vm86_kernel *vm86;
 710
 711                 /*
 712                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 713                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 714                  */
 715                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 716                         return (EINVAL);
 717                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 718                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 719                         return (EINVAL);
 720
 721                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 722                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 723                         trapsignal(td, SIGBUS, 0);
 724
 725                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 726                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 727                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 728                 } else {
 729                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 730                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 731                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 732                 }
 733                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 734                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 735                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 736                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 737                 tf->tf_ds = _udatasel;
 738                 tf->tf_es = _udatasel;
 739                 tf->tf_fs = _udatasel;
 740         } else {
 741                 /*
 742                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 743                  */
 744                 /*
 745                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 746                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 747                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 748                  * the signal context during signal handling and there is no
 749                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 750                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 751                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 752                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 753                  */
 754                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 755                         return (EINVAL);
 756                 }
 757
 758                 /*
 759                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 760                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 761                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 762                  */
 763                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 764                         trapsignal(td, SIGBUS, T_PROTFLT);
 765                         return (EINVAL);
 766                 }
 767                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 768                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 769                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 770         }
 771
 772         /* Restore remaining registers. */
 773         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 774         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 775         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 776         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 777         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 778         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 779         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 780         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 781         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 782         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 783         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 784         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 785         regs->tf_eflags = eflags;
 786
 787         PROC_LOCK(p);
 788 #if defined(COMPAT_43)
 789         if (scp->sc_onstack & 1)
 790                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 791         else
 792                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 793 #endif
 794         SIGSETOLD(td->td_sigmask, scp->sc_mask);
 795         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
 796         signotify(td);
 797         PROC_UNLOCK(p);
 798         return (EJUSTRETURN);
 799 }
 800 #endif /* COMPAT_43 */
 801
 802 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 803 /*
 804  * MPSAFE
 805  */
 806 int
 807 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 808         struct thread *td;
 809         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 810                 const ucontext4 *sigcntxp;
 811         } */ *uap;
 812 {
 813         struct ucontext4 uc;
 814         struct proc *p = td->td_proc;
 815         struct trapframe *regs;
 816         const struct ucontext4 *ucp;
 817         int cs, eflags, error;
 818
 819         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 820         if (error != 0)
 821                 return (error);
 822         ucp = &uc;
 823         regs = td->td_frame;
 824         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 825         if (eflags & PSL_VM) {
 826                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 827                 struct vm86_kernel *vm86;
 828
 829                 /*
 830                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 831                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 832                  */
 833                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 834                         return (EINVAL);
 835                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 836                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 837                         return (EINVAL);
 838
 839                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 840                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 841                         trapsignal(td, SIGBUS, 0);
 842
 843                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 844                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 845                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 846                 } else {
 847                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 848                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 849                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 850                 }
 851                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 852                 tf->tf_eflags = eflags;
 853                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 854                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 855                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 856                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 857                 tf->tf_ds = _udatasel;
 858                 tf->tf_es = _udatasel;
 859                 tf->tf_fs = _udatasel;
 860         } else {
 861                 /*
 862                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 863                  */
 864                 /*
 865                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 866                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 867                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 868                  * the signal context during signal handling and there is no
 869                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 870                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 871                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 872                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 873                  */
 874                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 875                         printf("freebsd4_sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 876                         return (EINVAL);
 877                 }
 878
 879                 /*
 880                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 881                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 882                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 883                  */
 884                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 885                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 886                         printf("freebsd4_sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 887                         trapsignal(td, SIGBUS, T_PROTFLT);
 888                         return (EINVAL);
 889                 }
 890
 891                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 892         }
 893
 894         PROC_LOCK(p);
 895 #if defined(COMPAT_43)
 896         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 897                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 898         else
 899                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 900 #endif
 901
 902         td->td_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 903         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
 904         signotify(td);
 905         PROC_UNLOCK(p);
 906         return (EJUSTRETURN);
 907 }
 908 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 909
 910 /*
 911  * MPSAFE
 912  */
 913 int
 914 sigreturn(td, uap)
 915         struct thread *td;
 916         struct sigreturn_args /* {
 917                 const __ucontext *sigcntxp;
 918         } */ *uap;
 919 {
 920         ucontext_t uc;
 921         struct proc *p = td->td_proc;
 922         struct trapframe *regs;
 923         const ucontext_t *ucp;
 924         int cs, eflags, error, ret;
 925
 926         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 927         if (error != 0)
 928                 return (error);
 929         ucp = &uc;
 930         regs = td->td_frame;
 931         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 932         if (eflags & PSL_VM) {
 933                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 934                 struct vm86_kernel *vm86;
 935
 936                 /*
 937                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 938                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 939                  */
 940                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 941                         return (EINVAL);
 942                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 943                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 944                         return (EINVAL);
 945
 946                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 947                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 948                         trapsignal(td, SIGBUS, 0);
 949
 950                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 951                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 952                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 953                 } else {
 954                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 955                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 956                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 957                 }
 958                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 959                 tf->tf_eflags = eflags;
 960                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 961                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 962                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 963                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 964                 tf->tf_ds = _udatasel;
 965                 tf->tf_es = _udatasel;
 966                 tf->tf_fs = _udatasel;
 967         } else {
 968                 /*
 969                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 970                  */
 971                 /*
 972                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 973                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 974                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 975                  * the signal context during signal handling and there is no
 976                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 977                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 978                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 979                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 980                  */
 981                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 982                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 983                         return (EINVAL);
 984                 }
 985
 986                 /*
 987                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 988                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 989                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 990                  */
 991                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 992                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 993                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 994                         trapsignal(td, SIGBUS, T_PROTFLT);
 995                         return (EINVAL);
 996                 }
 997
 998                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
 999                 if (ret != 0)
1000                         return (ret);
1001                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1002         }
1003
1004         PROC_LOCK(p);
1005 #if defined(COMPAT_43)
1006         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1007                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1008         else
1009                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1010 #endif
1011
1012         td->td_sigmask = ucp->uc_sigmask;
1013         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
1014         signotify(td);
1015         PROC_UNLOCK(p);
1016         return (EJUSTRETURN);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Machine dependent boot() routine
1021  *
1022  * I haven't seen anything to put here yet
1023  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1024  */
1025 void
1026 cpu_boot(int howto)
1027 {
1028 }
1029
1030 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1031 int
1032 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1033 {
1034         register_t reg;
1035         uint64_t tsc1, tsc2;
1036
1037         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1038                 return (EINVAL);
1039         if (!tsc_present)
1040                 return (EOPNOTSUPP);
1041
1042         /* If we're booting, trust the rate calibrated moments ago. */
1043         if (cold) {
1044                 *rate = tsc_freq;
1045                 return (0);
1046         }
1047
1048 #ifdef SMP
1049         /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1050         mtx_lock_spin(&sched_lock);
1051         sched_bind(curthread, cpu_id);
1052         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
1053 #endif
1054
1055         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1056         reg = intr_disable();
1057         tsc1 = rdtsc();
1058         DELAY(1000);
1059         tsc2 = rdtsc();
1060         intr_restore(reg);
1061
1062 #ifdef SMP
1063         mtx_lock_spin(&sched_lock);
1064         sched_unbind(curthread);
1065         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
1066 #endif
1067
1068         /*
1069          * Calculate the difference in readings, convert to Mhz, and
1070          * subtract 0.5% of the total.  Empirical testing has shown that
1071          * overhead in DELAY() works out to approximately this value.
1072          */
1073         tsc2 -= tsc1;
1074         *rate = tsc2 * 1000 - tsc2 * 5;
1075         return (0);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Shutdown the CPU as much as possible
1080  */
1081 void
1082 cpu_halt(void)
1083 {
1084         for (;;)
1085                 __asm__ ("hlt");
1086 }
1087
1088 /*
1089  * Hook to idle the CPU when possible.  In the SMP case we default to
1090  * off because a halted cpu will not currently pick up a new thread in the
1091  * run queue until the next timer tick.  If turned on this will result in
1092  * approximately a 4.2% loss in real time performance in buildworld tests
1093  * (but improves user and sys times oddly enough), and saves approximately
1094  * 5% in power consumption on an idle machine (tests w/2xCPU 1.1GHz P3).
1095  *
1096  * XXX we need to have a cpu mask of idle cpus and generate an IPI or
1097  * otherwise generate some sort of interrupt to wake up cpus sitting in HLT.
1098  * Then we can have our cake and eat it too.
1099  *
1100  * XXX I'm turning it on for SMP as well by default for now.  It seems to
1101  * help lock contention somewhat, and this is critical for HTT. -Peter
1102  */
1103 static int      cpu_idle_hlt = 1;
1104 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
1105     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
1106
1107 static void
1108 cpu_idle_default(void)
1109 {
1110         /*
1111          * we must absolutely guarentee that hlt is the
1112          * absolute next instruction after sti or we
1113          * introduce a timing window.
1114          */
1115         __asm __volatile("sti; hlt");
1116 }
1117
1118 /*
1119  * Note that we have to be careful here to avoid a race between checking
1120  * sched_runnable() and actually halting.  If we don't do this, we may waste
1121  * the time between calling hlt and the next interrupt even though there
1122  * is a runnable process.
1123  */
1124 void
1125 cpu_idle(void)
1126 {
1127
1128 #ifdef SMP
1129         if (mp_grab_cpu_hlt())
1130                 return;
1131 #endif
1132
1133         if (cpu_idle_hlt) {
1134                 disable_intr();
1135                 if (sched_runnable())
1136                         enable_intr();
1137                 else
1138                         (*cpu_idle_hook)();
1139         }
1140 }
1141
1142 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
1143 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default;
1144
1145 /*
1146  * Clear registers on exec
1147  */
1148 void
1149 exec_setregs(td, entry, stack, ps_strings)
1150         struct thread *td;
1151         u_long entry;
1152         u_long stack;
1153         u_long ps_strings;
1154 {
1155         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1156         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1157
1158         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1159         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1160         load_gs(_udatasel);
1161
1162         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1163                 user_ldt_free(td);
1164
1165         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1166         regs->tf_eip = entry;
1167         regs->tf_esp = stack;
1168         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1169         regs->tf_ss = _udatasel;
1170         regs->tf_ds = _udatasel;
1171         regs->tf_es = _udatasel;
1172         regs->tf_fs = _udatasel;
1173         regs->tf_cs = _ucodesel;
1174
1175         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1176         regs->tf_ebx = ps_strings;
1177
1178         /*
1179          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1180          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1181          */
1182         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1183                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1184                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1185                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1186                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1187                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1188                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1189                 if (pcb == PCPU_GET(curpcb)) {
1190                         /*
1191                          * Clear the debug registers on the running
1192                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1193                          * the next process we switch to.
1194                          */
1195                         reset_dbregs();
1196                 }
1197                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1198         }
1199
1200         /*
1201          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1202          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1203          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1204          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1205          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1206          */
1207         td->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1208
1209         /*
1210          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1211          * clean FP state if it uses the FPU again.
1212          */
1213         fpstate_drop(td);
1214
1215         /*
1216          * XXX - Linux emulator
1217          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1218          * on it.
1219          */
1220         td->td_retval[1] = 0;
1221 }
1222
1223 void
1224 cpu_setregs(void)
1225 {
1226         unsigned int cr0;
1227
1228         cr0 = rcr0();
1229
1230         /*
1231          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1232          *
1233          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1234          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1235          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1236          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1237          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1238          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1239          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1240          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1241          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1242          *
1243          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1244          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1245          */
1246         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1247         load_cr0(cr0);
1248         load_gs(_udatasel);
1249 }
1250
1251 static int
1252 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1253 {
1254         int error;
1255         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1256                 req);
1257         if (!error && req->newptr)
1258                 resettodr();
1259         return (error);
1260 }
1261
1262 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1263         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1264
1265 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1266         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1267
1268 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1269         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1270
1271 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1272         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1273
1274 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1275 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1276         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1277
1278 /*
1279  * Initialize 386 and configure to run kernel
1280  */
1281
1282 /*
1283  * Initialize segments & interrupt table
1284  */
1285
1286 int _default_ldt;
1287 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1288 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1289 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1290 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1291 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1292
1293 int private_tss;                        /* flag indicating private tss */
1294
1295 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1296 extern int has_f00f_bug;
1297 #endif
1298
1299 static struct i386tss dblfault_tss;
1300 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1301
1302 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1303
1304
1305 /*
1306  * software prototypes -- in more palatable form.
1307  *
1308  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1309  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1310  */
1311 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1312 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1313 {       0x0,                    /* segment base address  */
1314         0x0,                    /* length */
1315         0,                      /* segment type */
1316         0,                      /* segment descriptor priority level */
1317         0,                      /* segment descriptor present */
1318         0, 0,
1319         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1320         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1321 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1322 {       0x0,                    /* segment base address  */
1323         0xfffff,                /* length - all address space */
1324         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1325         0,                      /* segment descriptor priority level */
1326         1,                      /* segment descriptor present */
1327         0, 0,
1328         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1329         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1330 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1331 {       0x0,                    /* segment base address  */
1332         0xfffff,                /* length - all address space */
1333         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1334         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1335         1,                      /* segment descriptor present */
1336         0, 0,
1337         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1338         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1339 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1340 {       0x0,                    /* segment base address  */
1341         0xfffff,                /* length - all address space */
1342         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1343         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1344         1,                      /* segment descriptor present */
1345         0, 0,
1346         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1347         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1348 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1349 {       0x0,                    /* segment base address  */
1350         0xfffff,                /* length - all address space */
1351         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1352         0,                      /* segment descriptor priority level */
1353         1,                      /* segment descriptor present */
1354         0, 0,
1355         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1356         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1357 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1358 {       0x0,                    /* segment base address  */
1359         0xfffff,                /* length - all address space */
1360         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1361         0,                      /* segment descriptor priority level */
1362         1,                      /* segment descriptor present */
1363         0, 0,
1364         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1365         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1366 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1367 {       0x0,                    /* segment base address  */
1368         0xfffff,                /* length - all address space */
1369         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1370         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1371         1,                      /* segment descriptor present */
1372         0, 0,
1373         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1374         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1375 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1376 {       0x0,                    /* segment base address  */
1377         0xfffff,                /* length - all address space */
1378         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1379         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1380         1,                      /* segment descriptor present */
1381         0, 0,
1382         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1383         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1384 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1385 {       0x400,                  /* segment base address */
1386         0xfffff,                /* length */
1387         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1388         0,                      /* segment descriptor priority level */
1389         1,                      /* segment descriptor present */
1390         0, 0,
1391         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1392         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1393 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1394 {
1395         0x0,                    /* segment base address */
1396         sizeof(struct i386tss)-1,/* length  */
1397         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1398         0,                      /* segment descriptor priority level */
1399         1,                      /* segment descriptor present */
1400         0, 0,
1401         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1402         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1403 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1404 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1405         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1406         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1407         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1408         1,                      /* segment descriptor present */
1409         0, 0,
1410         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1411         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1412 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1413 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1414         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1415         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1416         0,                      /* segment descriptor priority level */
1417         1,                      /* segment descriptor present */
1418         0, 0,
1419         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1420         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1421 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1422 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1423         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1424         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1425         0,                      /* segment descriptor priority level */
1426         1,                      /* segment descriptor present */
1427         0, 0,
1428         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1429         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1430 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1431 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1432         0xfffff,                /* length */
1433         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1434         0,                      /* segment descriptor priority level */
1435         1,                      /* segment descriptor present */
1436         0, 0,
1437         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1438         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1439 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1440 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1441         0xfffff,                /* length */
1442         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1443         0,                      /* segment descriptor priority level */
1444         1,                      /* segment descriptor present */
1445         0, 0,
1446         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1447         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1448 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1449 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1450         0xfffff,                /* length */
1451         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1452         0,                      /* segment descriptor priority level */
1453         1,                      /* segment descriptor present */
1454         0, 0,
1455         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1456         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1457 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1458 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1459         0xfffff,                /* length */
1460         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1461         0,                      /* segment descriptor priority level */
1462         1,                      /* segment descriptor present */
1463         0, 0,
1464         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1465         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1466 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1467 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1468         0xfffff,                /* length */
1469         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1470         0,                      /* segment descriptor priority level */
1471         1,                      /* segment descriptor present */
1472         0, 0,
1473         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1474         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1475 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1476 {       0x0,                    /* segment base address  */
1477         0x0,                    /* length */
1478         0,                      /* segment type */
1479         0,                      /* segment descriptor priority level */
1480         0,                      /* segment descriptor present */
1481         0, 0,
1482         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1483         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1484 };
1485
1486 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1487         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1488 {       0x0,                    /* segment base address  */
1489         0x0,                    /* length - all address space */
1490         0,                      /* segment type */
1491         0,                      /* segment descriptor priority level */
1492         0,                      /* segment descriptor present */
1493         0, 0,
1494         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1495         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1496         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1497 {       0x0,                    /* segment base address  */
1498         0x0,                    /* length - all address space */
1499         0,                      /* segment type */
1500         0,                      /* segment descriptor priority level */
1501         0,                      /* segment descriptor present */
1502         0, 0,
1503         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1504         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1505         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1506 {       0x0,                    /* segment base address  */
1507         0x0,                    /* length - all address space */
1508         0,                      /* segment type */
1509         0,                      /* segment descriptor priority level */
1510         0,                      /* segment descriptor present */
1511         0, 0,
1512         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1513         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1514         /* Code Descriptor for user */
1515 {       0x0,                    /* segment base address  */
1516         0xfffff,                /* length - all address space */
1517         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1518         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1519         1,                      /* segment descriptor present */
1520         0, 0,
1521         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1522         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1523         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1524 {       0x0,                    /* segment base address  */
1525         0x0,                    /* length - all address space */
1526         0,                      /* segment type */
1527         0,                      /* segment descriptor priority level */
1528         0,                      /* segment descriptor present */
1529         0, 0,
1530         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1531         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1532         /* Data Descriptor for user */
1533 {       0x0,                    /* segment base address  */
1534         0xfffff,                /* length - all address space */
1535         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1536         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1537         1,                      /* segment descriptor present */
1538         0, 0,
1539         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1540         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1541 };
1542
1543 void
1544 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1545         int idx;
1546         inthand_t *func;
1547         int typ;
1548         int dpl;
1549         int selec;
1550 {
1551         struct gate_descriptor *ip;
1552
1553         ip = idt + idx;
1554         ip->gd_looffset = (int)func;
1555         ip->gd_selector = selec;
1556         ip->gd_stkcpy = 0;
1557         ip->gd_xx = 0;
1558         ip->gd_type = typ;
1559         ip->gd_dpl = dpl;
1560         ip->gd_p = 1;
1561         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1562 }
1563
1564 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1565
1566 extern inthand_t
1567         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1568         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1569         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1570         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1571         IDTVEC(xmm), IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1572
1573 #ifdef DDB
1574 /*
1575  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1576  * the default 'rsvd' entry point.
1577  */
1578 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1579 {
1580         struct gate_descriptor *ip;
1581         int idx, quit;
1582         uintptr_t func;
1583
1584         ip = idt;
1585         db_setup_paging(db_simple_pager, &quit, db_lines_per_page);
1586         for (idx = 0, quit = 0; idx < NIDT; idx++) {
1587                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1588                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1589                         db_printf("%3d\t", idx);
1590                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1591                         db_printf("\n");
1592                 }
1593                 ip++;
1594         }
1595 }
1596 #endif
1597
1598 void
1599 sdtossd(sd, ssd)
1600         struct segment_descriptor *sd;
1601         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1602 {
1603         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1604         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1605         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1606         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1607         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1608         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1609         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1614  * available physical memory in the system, then test this memory and
1615  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1616  *
1617  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1618  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1619  *
1620  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1621  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1622  *
1623  * XXX first should be vm_paddr_t.
1624  */
1625 static void
1626 getmemsize(int first)
1627 {
1628         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1629         int pg_n;
1630         u_long physmem_tunable;
1631         u_int extmem, under16;
1632         vm_paddr_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1633         pt_entry_t *pte;
1634         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1635
1636         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1637
1638         /* XXX - some of EPSON machines can't use PG_N */
1639         pg_n = PG_N;
1640         if (pc98_machine_type & M_EPSON_PC98) {
1641                 switch (epson_machine_id) {
1642 #ifdef WB_CACHE
1643                 default:
1644 #endif
1645                 case EPSON_PC486_HX:
1646                 case EPSON_PC486_HG:
1647                 case EPSON_PC486_HA:
1648                         pg_n = 0;
1649                         break;
1650                 }
1651         }
1652
1653         /*
1654          * Perform "base memory" related probes & setup
1655          */
1656         under16 = pc98_getmemsize(&basemem, &extmem);
1657         if (basemem > 640) {
1658                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1659                         basemem);
1660                 basemem = 640;
1661         }
1662
1663         /*
1664          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1665          * between the end of base memory and the start of
1666          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1667          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1668          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1669          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1670          * to begin with and then parts of it are remapped.
1671          * The parts that aren't remapped form holes that
1672          * remain read-only and are unused by the kernel.
1673          * The base memory area is below the physical end of
1674          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1675          * The part of it from PAGE_SIZE to
1676          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1677          * remapped and used by the kernel later.)
1678          *
1679          * This code is similar to the code used in
1680          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1681          * allocated we simply change the mapping.
1682          */
1683         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1684              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
1685                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
1686
1687         /*
1688          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1689          * that the bios can scribble on it.
1690          */
1691         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1692         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1693                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1694
1695         physmap[0] = 0;
1696         physmap[1] = basemem * 1024;
1697         physmap_idx = 2;
1698         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1699         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1700
1701         /*
1702          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1703          */
1704
1705 #ifdef SMP
1706         /* make hole for AP bootstrap code */
1707         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1708 #endif
1709
1710         /*
1711          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1712          * highest page of the physical address space.  It should be
1713          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1714          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1715          */
1716         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1717
1718 #ifdef MAXMEM
1719         Maxmem = MAXMEM / 4;
1720 #endif
1721
1722         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1723                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1724
1725         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1726             (boothowto & RB_VERBOSE))
1727                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1728
1729         /*
1730          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1731          * extend the last memory segment to the new limit.
1732          */
1733         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1734                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1735
1736         /*
1737          * We need to divide chunk if Maxmem is larger than 16MB and
1738          * under 16MB area is not full of memory.
1739          * (1) system area (15-16MB region) is cut off
1740          * (2) extended memory is only over 16MB area (ex. Melco "HYPERMEMORY")
1741          */
1742         if ((under16 != 16 * 1024) && (extmem > 15 * 1024)) {
1743                 /* 15M - 16M region is cut off, so need to divide chunk */
1744                 physmap[physmap_idx + 1] = under16 * 1024;
1745                 physmap_idx += 2;
1746                 physmap[physmap_idx] = 0x1000000;
1747                 physmap[physmap_idx + 1] = physmap[2] + extmem * 1024;
1748         }
1749
1750         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1751         pmap_bootstrap(first, 0);
1752
1753         /*
1754          * Size up each available chunk of physical memory.
1755          */
1756         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1757         pa_indx = 0;
1758         da_indx = 1;
1759         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1760         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1761         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1762         pte = CMAP1;
1763
1764         /*
1765          * Get dcons buffer address
1766          */
1767         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1768             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1769                 dcons_addr = 0;
1770
1771         /*
1772          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1773          * round up the start address and round down the end address.
1774          */
1775         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1776                 vm_paddr_t end;
1777
1778                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1779                 if (physmap[i + 1] < end)
1780                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1781                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1782                         int tmp, page_bad, full;
1783                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1784
1785                         full = FALSE;
1786                         /*
1787                          * block out kernel memory as not available.
1788                          */
1789                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
1790                                 goto do_dump_avail;
1791
1792                         /*
1793                          * block out dcons buffer
1794                          */
1795                         if (dcons_addr > 0
1796                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1797                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1798                                 goto do_dump_avail;
1799
1800                         page_bad = FALSE;
1801
1802                         /*
1803                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1804                          */
1805                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | pg_n;
1806                         invltlb();
1807
1808                         tmp = *(int *)ptr;
1809                         /*
1810                          * Test for alternating 1's and 0's
1811                          */
1812                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1813                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1814                                 page_bad = TRUE;
1815                         /*
1816                          * Test for alternating 0's and 1's
1817                          */
1818                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1819                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1820                                 page_bad = TRUE;
1821                         /*
1822                          * Test for all 1's
1823                          */
1824                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1825                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1826                                 page_bad = TRUE;
1827                         /*
1828                          * Test for all 0's
1829                          */
1830                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1831                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1832                                 page_bad = TRUE;
1833                         /*
1834                          * Restore original value.
1835                          */
1836                         *(int *)ptr = tmp;
1837
1838                         /*
1839                          * Adjust array of valid/good pages.
1840                          */
1841                         if (page_bad == TRUE)
1842                                 continue;
1843                         /*
1844                          * If this good page is a continuation of the
1845                          * previous set of good pages, then just increase
1846                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1847                          * Note that "end" points one higher than end,
1848                          * making the range >= start and < end.
1849                          * If we're also doing a speculative memory
1850                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1851                          * so that we keep going. The first bad page
1852                          * will terminate the loop.
1853                          */
1854                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1855                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1856                         } else {
1857                                 pa_indx++;
1858                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1859                                         printf(
1860                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1861                                         pa_indx--;
1862                                         full = TRUE;
1863                                         goto do_dump_avail;
1864                                 }
1865                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1866                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1867                         }
1868                         physmem++;
1869 do_dump_avail:
1870                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1871                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1872                         } else {
1873                                 da_indx++;
1874                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
1875                                         da_indx--;
1876                                         goto do_next;
1877                                 }
1878                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1879                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1880                         }
1881 do_next:
1882                         if (full)
1883                                 break;
1884                 }
1885         }
1886         *pte = 0;
1887         invltlb();
1888
1889         /*
1890          * XXX
1891          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1892          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1893          * calculation, etc.).
1894          */
1895         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1896             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1897                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1898                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1899                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1900         }
1901
1902         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1903
1904         /* Trim off space for the message buffer. */
1905         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1906
1907         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1908 }
1909
1910 void
1911 init386(first)
1912         int first;
1913 {
1914         struct gate_descriptor *gdp;
1915         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1916         struct pcpu *pc;
1917
1918         thread0.td_kstack = proc0kstack;
1919         thread0.td_pcb = (struct pcb *)
1920            (thread0.td_kstack + KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE) - 1;
1921
1922         /*
1923          * This may be done better later if it gets more high level
1924          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1925          */
1926         proc_linkup(&proc0, &ksegrp0, &thread0);
1927
1928         /*
1929          * Initialize DMAC
1930          */
1931         pc98_init_dmac();
1932
1933         metadata_missing = 0;
1934         if (bootinfo.bi_modulep) {
1935                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1936                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1937         } else {
1938                 metadata_missing = 1;
1939         }
1940         if (envmode == 1)
1941                 kern_envp = static_env;
1942         else if (bootinfo.bi_envp)
1943                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1944
1945         /* Init basic tunables, hz etc */
1946         init_param1();
1947
1948         /*
1949          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
1950          * of address space and permissions are enforced at page level.
1951          */
1952         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1953         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1954         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1955         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1956         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1957         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1958
1959         pc = &__pcpu[0];
1960         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1961         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
1962         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
1963
1964         for (x = 0; x < NGDT; x++)
1965                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1966
1967         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1968         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1969         lgdt(&r_gdt);
1970
1971         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1972         PCPU_SET(prvspace, pc);
1973         PCPU_SET(curthread, &thread0);
1974         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1975
1976         /*
1977          * Initialize mutexes.
1978          *
1979          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
1980          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
1981          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
1982          *           under witness.
1983          */
1984         mutex_init();
1985         mtx_init(&clock_lock, "clk", NULL, MTX_SPIN);
1986         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS);
1987
1988         /* make ldt memory segments */
1989         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1990         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1991         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1992                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1993
1994         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1995         lldt(_default_ldt);
1996         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
1997
1998         /* exceptions */
1999         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2000                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2001                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2002         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2003             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2004         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2005             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2006         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2007             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2008         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2009             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2010         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2011             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2012         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2013             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2014         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2015             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2016         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2017             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2018         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2019         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2020             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2021         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2022             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2023         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2024             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2025         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2026             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2027         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2028             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2029         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2030             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2031         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2032             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2033         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2034             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2035         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2036             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2037         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2038             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2039         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2040             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2041
2042         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2043         r_idt.rd_base = (int) idt;
2044         lidt(&r_idt);
2045
2046         /*
2047          * Initialize the console before we print anything out.
2048          */
2049         cninit();
2050
2051         if (metadata_missing)
2052                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2053
2054 #ifdef DEV_ISA
2055         atpic_startup();
2056 #endif
2057
2058 #ifdef DDB
2059         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2060         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2061 #endif
2062
2063         kdb_init();
2064
2065 #ifdef KDB
2066         if (boothowto & RB_KDB)
2067                 kdb_enter("Boot flags requested debugger");
2068 #endif
2069
2070         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2071         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2072             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2073         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2074             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2075         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2076
2077         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2078         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2079         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2080             KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb) - 16);
2081         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2082         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2083         private_tss = 0;
2084         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2085         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2086         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
2087         ltr(gsel_tss);
2088
2089         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2090         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2091
2092         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2093             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2094         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2095             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2096         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2097         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2098         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2099         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2100             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2101         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2102         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2103         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2104
2105         vm86_initialize();
2106         getmemsize(first);
2107         init_param2(physmem);
2108
2109         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2110
2111         /* Map the message buffer. */
2112         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2113                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2114
2115         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2116
2117         /* make a call gate to reenter kernel with */
2118         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2119
2120         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
2121         gdp->gd_looffset = x;
2122         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2123         gdp->gd_stkcpy = 1;
2124         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2125         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2126         gdp->gd_p = 1;
2127         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
2128
2129         /* XXX does this work? */
2130         /* XXX yes! */
2131         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2132         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2133
2134         /* transfer to user mode */
2135
2136         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2137         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2138
2139         /* setup proc 0's pcb */
2140         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0; /* XXXKSE */
2141         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2142         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2143         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2144 }
2145
2146 void
2147 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2148 {
2149
2150 }
2151
2152 void
2153 spinlock_enter(void)
2154 {
2155         struct thread *td;
2156
2157         td = curthread;
2158         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2159                 td->td_md.md_saved_flags = intr_disable();
2160         td->td_md.md_spinlock_count++;
2161         critical_enter();
2162 }
2163
2164 void
2165 spinlock_exit(void)
2166 {
2167         struct thread *td;
2168
2169         td = curthread;
2170         critical_exit();
2171         td->td_md.md_spinlock_count--;
2172         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2173                 intr_restore(td->td_md.md_saved_flags);
2174 }
2175
2176 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2177 static void f00f_hack(void *unused);
2178 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL)
2179
2180 static void
2181 f00f_hack(void *unused)
2182 {
2183         struct gate_descriptor *new_idt;
2184         vm_offset_t tmp;
2185
2186         if (!has_f00f_bug)
2187                 return;
2188
2189         GIANT_REQUIRED;
2190
2191         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2192
2193         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2194         if (tmp == 0)
2195                 panic("kmem_alloc returned 0");
2196
2197         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
2198         new_idt = (struct gate_descriptor*)
2199             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
2200         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2201         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
2202         lidt(&r_idt);
2203         idt = new_idt;
2204         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2205                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2206                 panic("vm_map_protect failed");
2207 }
2208 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2209
2210 /*
2211  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
2212  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
2213  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
2214  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
2215  * enough for a backtrace.
2216  */
2217 void
2218 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
2219 {
2220
2221         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
2222         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
2223         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
2224         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
2225         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
2226         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
2227 }
2228
2229 int
2230 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
2231 {
2232
2233         td->td_frame->tf_eip = addr;
2234         return (0);
2235 }
2236
2237 int
2238 ptrace_single_step(struct thread *td)
2239 {
2240         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
2241         return (0);
2242 }
2243
2244 int
2245 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
2246 {
2247         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
2248         return (0);
2249 }
2250
2251 int
2252 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2253 {
2254         struct pcb *pcb;
2255         struct trapframe *tp;
2256
2257         tp = td->td_frame;
2258         pcb = td->td_pcb;
2259         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2260         regs->r_es = tp->tf_es;
2261         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2262         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2263         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2264         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2265         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2266         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2267         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2268         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2269         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2270         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2271         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2272         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2273         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2274         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2275         return (0);
2276 }
2277
2278 int
2279 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2280 {
2281         struct pcb *pcb;
2282         struct trapframe *tp;
2283
2284         tp = td->td_frame;
2285         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2286             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2287                 return (EINVAL);
2288         pcb = td->td_pcb;
2289         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2290         tp->tf_es = regs->r_es;
2291         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2292         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2293         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2294         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2295         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2296         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2297         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2298         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2299         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2300         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2301         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2302         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2303         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2304         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2305         return (0);
2306 }
2307
2308 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2309 static void
2310 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2311         struct savexmm *sv_xmm;
2312         struct save87 *sv_87;
2313 {
2314         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2315         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2316         int i;
2317
2318         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
2319
2320         /* FPU control/status */
2321         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2322         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2323         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2324         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2325         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2326         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2327         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2328         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2329
2330         /* FPU registers */
2331         for (i = 0; i < 8; ++i)
2332                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2333 }
2334
2335 static void
2336 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2337         struct save87 *sv_87;
2338         struct savexmm *sv_xmm;
2339 {
2340         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2341         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2342         int i;
2343
2344         /* FPU control/status */
2345         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2346         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2347         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2348         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2349         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2350         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2351         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2352         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2353
2354         /* FPU registers */
2355         for (i = 0; i < 8; ++i)
2356                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2357 }
2358 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2359
2360 int
2361 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2362 {
2363 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2364         if (cpu_fxsr) {
2365                 fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2366                                                 (struct save87 *)fpregs);
2367                 return (0);
2368         }
2369 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2370         bcopy(&td->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2371         return (0);
2372 }
2373
2374 int
2375 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2376 {
2377 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2378         if (cpu_fxsr) {
2379                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2380                                            &td->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2381                 return (0);
2382         }
2383 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2384         bcopy(fpregs, &td->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2385         return (0);
2386 }
2387
2388 /*
2389  * Get machine context.
2390  */
2391 int
2392 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2393 {
2394         struct trapframe *tp;
2395
2396         tp = td->td_frame;
2397
2398         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2399         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
2400         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2401         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
2402         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2403         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2404         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2405         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
2406         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
2407         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
2408         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
2409         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
2410         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2411                 mcp->mc_eax = 0;
2412                 mcp->mc_edx = 0;
2413                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
2414         } else {
2415                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
2416                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
2417         }
2418         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
2419         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
2420         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
2421         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2422         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
2423         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2424         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2425         get_fpcontext(td, mcp);
2426         return (0);
2427 }
2428
2429 /*
2430  * Set machine context.
2431  *
2432  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2433  * touch the cs selector.
2434  */
2435 int
2436 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2437 {
2438         struct trapframe *tp;
2439         int eflags, ret;
2440
2441         tp = td->td_frame;
2442         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp))
2443                 return (EINVAL);
2444         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
2445             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
2446         if ((ret = set_fpcontext(td, mcp)) == 0) {
2447                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2448                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
2449                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2450                 tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
2451                 tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
2452                 tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
2453                 tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
2454                 tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
2455                 tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
2456                 tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
2457                 tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
2458                 tp->tf_eflags = eflags;
2459                 tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
2460                 tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2461                 td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
2462                 ret = 0;
2463         }
2464         return (ret);
2465 }
2466
2467 static void
2468 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2469 {
2470 #ifndef DEV_NPX
2471         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
2472         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
2473 #else
2474         union savefpu *addr;
2475
2476         /*
2477          * XXX mc_fpstate might be misaligned, since its declaration is not
2478          * unportabilized using __attribute__((aligned(16))) like the
2479          * declaration of struct savemm, and anyway, alignment doesn't work
2480          * for auto variables since we don't use gcc's pessimal stack
2481          * alignment.  Work around this by abusing the spare fields after
2482          * mcp->mc_fpstate.
2483          *
2484          * XXX unpessimize most cases by only aligning when fxsave might be
2485          * called, although this requires knowing too much about
2486          * npxgetregs()'s internals.
2487          */
2488         addr = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2489         if (td == PCPU_GET(fpcurthread) &&
2490 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2491             cpu_fxsr &&
2492 #endif
2493             ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF)) {
2494                 do
2495                         addr = (void *)((char *)addr + 4);
2496                 while ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF);
2497         }
2498         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td, addr);
2499         if (addr != (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate) {
2500                 bcopy(addr, &mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
2501                 bzero(&mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
2502         }
2503         mcp->mc_fpformat = npxformat();
2504 #endif
2505 }
2506
2507 static int
2508 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2509 {
2510         union savefpu *addr;
2511
2512         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2513                 return (0);
2514         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
2515             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2516                 return (EINVAL);
2517         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
2518                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2519                 fpstate_drop(td);
2520         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2521             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2522                 /* XXX align as above. */
2523                 addr = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2524                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread) &&
2525 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2526                     cpu_fxsr &&
2527 #endif
2528                     ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF)) {
2529                         do
2530                                 addr = (void *)((char *)addr + 4);
2531                         while ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF);
2532                         bcopy(&mcp->mc_fpstate, addr, sizeof(mcp->mc_fpstate));
2533                 }
2534 #ifdef DEV_NPX
2535                 /*
2536                  * XXX we violate the dubious requirement that npxsetregs()
2537                  * be called with interrupts disabled.
2538                  */
2539                 npxsetregs(td, addr);
2540 #endif
2541                 /*
2542                  * Don't bother putting things back where they were in the
2543                  * misaligned case, since we know that the caller won't use
2544                  * them again.
2545                  */
2546         } else
2547                 return (EINVAL);
2548         return (0);
2549 }
2550
2551 static void
2552 fpstate_drop(struct thread *td)
2553 {
2554         register_t s;
2555
2556         s = intr_disable();
2557 #ifdef DEV_NPX
2558         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2559                 npxdrop();
2560 #endif
2561         /*
2562          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
2563          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
2564          *
2565          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
2566          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2567          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2568          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
2569          * have too many layers.
2570          */
2571         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_NPXINITDONE;
2572         intr_restore(s);
2573 }
2574
2575 int
2576 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2577 {
2578         struct pcb *pcb;
2579
2580         if (td == NULL) {
2581                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2582                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2583                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2584                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2585                 dbregs->dr[4] = rdr4();
2586                 dbregs->dr[5] = rdr5();
2587                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2588                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2589         } else {
2590                 pcb = td->td_pcb;
2591                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2592                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2593                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2594                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2595                 dbregs->dr[4] = 0;
2596                 dbregs->dr[5] = 0;
2597                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2598                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2599         }
2600         return (0);
2601 }
2602
2603 int
2604 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2605 {
2606         struct pcb *pcb;
2607         int i;
2608         u_int32_t mask1, mask2;
2609
2610         if (td == NULL) {
2611                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2612                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2613                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2614                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2615                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
2616                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
2617                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2618                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2619         } else {
2620                 /*
2621                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2622                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2623                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2624                  * TRCTRAP.
2625                  */
2626                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2627                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2628                         if ((dbregs->dr[7] & mask1) == mask2)
2629                                 return (EINVAL);
2630
2631                 pcb = td->td_pcb;
2632
2633                 /*
2634                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2635                  * process's address space.  If a process could do this, it
2636                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2637                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2638                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2639                  * process's address space.
2640                  *
2641                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2642                  * address space is written into from within the kernel
2643                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2644                  * from within kernel mode?
2645                  */
2646
2647                 if (dbregs->dr[7] & 0x3) {
2648                         /* dr0 is enabled */
2649                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2650                                 return (EINVAL);
2651                 }
2652
2653                 if (dbregs->dr[7] & (0x3<<2)) {
2654                         /* dr1 is enabled */
2655                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2656                                 return (EINVAL);
2657                 }
2658
2659                 if (dbregs->dr[7] & (0x3<<4)) {
2660                         /* dr2 is enabled */
2661                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2662                                 return (EINVAL);
2663                 }
2664
2665                 if (dbregs->dr[7] & (0x3<<6)) {
2666                         /* dr3 is enabled */
2667                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2668                                 return (EINVAL);
2669                 }
2670
2671                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2672                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2673                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2674                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2675                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2676                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2677
2678                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2679         }
2680
2681         return (0);
2682 }
2683
2684 /*
2685  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2686  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2687  */
2688 int
2689 user_dbreg_trap(void)
2690 {
2691         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2692         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2693         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2694         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2695         int i;
2696
2697         dr7 = rdr7();
2698         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2699                 /*
2700                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2701                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2702                  * hardware debug registers
2703                  */
2704                 return 0;
2705         }
2706
2707         nbp = 0;
2708         dr6 = rdr6();
2709         bp = dr6 & 0x0000000f;
2710
2711         if (!bp) {
2712                 /*
2713                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2714                  * trap was not caused by any of the debug registers
2715                  */
2716                 return 0;
2717         }
2718
2719         /*
2720          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2721          * which ones and if any of them are user space addresses
2722          */
2723
2724         if (bp & 0x01) {
2725                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2726         }
2727         if (bp & 0x02) {
2728                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2729         }
2730         if (bp & 0x04) {
2731                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2732         }
2733         if (bp & 0x08) {
2734                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2735         }
2736
2737         for (i=0; i<nbp; i++) {
2738                 if (addr[i] <
2739                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2740                         /*
2741                          * addr[i] is in user space
2742                          */
2743                         return nbp;
2744                 }
2745         }
2746
2747         /*
2748          * None of the breakpoints are in user space.
2749          */
2750         return 0;
2751 }
2752
2753 #ifdef KDB
2754
2755 /*
2756  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2757  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2758  * called from the debugger.
2759  *
2760  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2761  */
2762
2763 #undef inb
2764 #undef outb
2765
2766 /* silence compiler warnings */
2767 u_char inb(u_int);
2768 void outb(u_int, u_char);
2769
2770 u_char
2771 inb(u_int port)
2772 {
2773         u_char  data;
2774         /*
2775          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2776          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2777          * if we tell it to load (u_short) port.
2778          */
2779         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2780         return (data);
2781 }
2782
2783 void
2784 outb(u_int port, u_char data)
2785 {
2786         u_char  al;
2787         /*
2788          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2789          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2790          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2791          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2792          */
2793         al = data;
2794         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2795 }
2796
2797 #endif /* KDB */