sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 #include "opt_apic.h"
  44 #include "opt_atalk.h"
  45 #include "opt_atpic.h"
  46 #include "opt_compat.h"
  47 #include "opt_cpu.h"
  48 #include "opt_ddb.h"
  49 #include "opt_inet.h"
  50 #include "opt_ipx.h"
  51 #include "opt_isa.h"
  52 #include "opt_kstack_pages.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_mp_watchdog.h"
  55 #include "opt_npx.h"
  56 #include "opt_perfmon.h"
  57 #include "opt_platform.h"
  58 #include "opt_xbox.h"
  59 #include "opt_kdtrace.h"
  60
  61 #include <sys/param.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/systm.h>
  64 #include <sys/bio.h>
  65 #include <sys/buf.h>
  66 #include <sys/bus.h>
  67 #include <sys/callout.h>
  68 #include <sys/cons.h>
  69 #include <sys/cpu.h>
  70 #include <sys/eventhandler.h>
  71 #include <sys/exec.h>
  72 #include <sys/imgact.h>
  73 #include <sys/kdb.h>
  74 #include <sys/kernel.h>
  75 #include <sys/ktr.h>
  76 #include <sys/linker.h>
  77 #include <sys/lock.h>
  78 #include <sys/malloc.h>
  79 #include <sys/memrange.h>
  80 #include <sys/msgbuf.h>
  81 #include <sys/mutex.h>
  82 #include <sys/pcpu.h>
  83 #include <sys/ptrace.h>
  84 #include <sys/reboot.h>
  85 #include <sys/rwlock.h>
  86 #include <sys/sched.h>
  87 #include <sys/signalvar.h>
  88 #ifdef SMP
  89 #include <sys/smp.h>
  90 #endif
  91 #include <sys/syscallsubr.h>
  92 #include <sys/sysctl.h>
  93 #include <sys/sysent.h>
  94 #include <sys/sysproto.h>
  95 #include <sys/ucontext.h>
  96 #include <sys/vmmeter.h>
  97
  98 #include <vm/vm.h>
  99 #include <vm/vm_extern.h>
 100 #include <vm/vm_kern.h>
 101 #include <vm/vm_page.h>
 102 #include <vm/vm_map.h>
 103 #include <vm/vm_object.h>
 104 #include <vm/vm_pager.h>
 105 #include <vm/vm_param.h>
 106
 107 #ifdef DDB
 108 #ifndef KDB
 109 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 110 #endif
 111 #include <ddb/ddb.h>
 112 #include <ddb/db_sym.h>
 113 #endif
 114
 115 #include <isa/rtc.h>
 116
 117 #include <net/netisr.h>
 118
 119 #include <machine/bootinfo.h>
 120 #include <machine/clock.h>
 121 #include <machine/cpu.h>
 122 #include <machine/cputypes.h>
 123 #include <machine/intr_machdep.h>
 124 #include <x86/mca.h>
 125 #include <machine/md_var.h>
 126 #include <machine/metadata.h>
 127 #include <machine/mp_watchdog.h>
 128 #include <machine/pc/bios.h>
 129 #include <machine/pcb.h>
 130 #include <machine/pcb_ext.h>
 131 #include <machine/proc.h>
 132 #include <machine/reg.h>
 133 #include <machine/sigframe.h>
 134 #include <machine/specialreg.h>
 135 #include <machine/vm86.h>
 136 #ifdef PERFMON
 137 #include <machine/perfmon.h>
 138 #endif
 139 #ifdef SMP
 140 #include <machine/smp.h>
 141 #endif
 142 #ifdef FDT
 143 #include <x86/fdt.h>
 144 #endif
 145
 146 #ifdef DEV_APIC
 147 #include <machine/apicvar.h>
 148 #endif
 149
 150 #ifdef DEV_ISA
 151 #include <x86/isa/icu.h>
 152 #endif
 153
 154 #ifdef XBOX
 155 #include <machine/xbox.h>
 156
 157 int arch_i386_is_xbox = 0;
 158 uint32_t arch_i386_xbox_memsize = 0;
 159 #endif
 160
 161 #ifdef XEN
 162 /* XEN includes */
 163 #include <xen/xen-os.h>
 164 #include <xen/hypervisor.h>
 165 #include <machine/xen/xenvar.h>
 166 #include <machine/xen/xenfunc.h>
 167 #include <xen/xen_intr.h>
 168
 169 void Xhypervisor_callback(void);
 170 void failsafe_callback(void);
 171
 172 extern trap_info_t trap_table[];
 173 struct proc_ldt default_proc_ldt;
 174 extern int init_first;
 175 int running_xen = 1;
 176 extern unsigned long physfree;
 177 #endif /* XEN */
 178
 179 /* Sanity check for __curthread() */
 180 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 181
 182 extern void init386(int first);
 183 extern void dblfault_handler(void);
 184
 185 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 186 extern void finishidentcpu(void);
 187 extern void panicifcpuunsupported(void);
 188
 189 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 190 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 191
 192 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
 193 #define CPU_ENABLE_SSE
 194 #endif
 195
 196 static void cpu_startup(void *);
 197 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 198 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp);
 199 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp);
 200 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 201 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 202 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 203 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 204 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 205
 206 #ifdef DDB
 207 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 208 #endif
 209
 210 /* Intel ICH registers */
 211 #define ICH_PMBASE      0x400
 212 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 213
 214 int     _udatasel, _ucodesel;
 215 u_int   basemem;
 216
 217 int cold = 1;
 218
 219 #ifdef COMPAT_43
 220 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 221 #endif
 222 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 223 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 224 #endif
 225
 226 long Maxmem = 0;
 227 long realmem = 0;
 228
 229 #ifdef PAE
 230 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 231 #endif
 232
 233 /*
 234  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 235  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 236  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 237  * PHYSSEG entries.
 238  */
 239 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 240
 241 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 242 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 243
 244 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 245 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 246 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 247
 248 struct kva_md_info kmi;
 249
 250 static struct trapframe proc0_tf;
 251 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 252
 253 struct mtx icu_lock;
 254
 255 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 256
 257 static void
 258 cpu_startup(dummy)
 259         void *dummy;
 260 {
 261         uintmax_t memsize;
 262         char *sysenv;
 263
 264         /*
 265          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 266          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 267          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 268          * start the APs.
 269          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 270          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 271          */
 272         sysenv = getenv("smbios.system.product");
 273         if (sysenv != NULL) {
 274                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 275                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 276                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 277                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 278                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 279                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 280                         if (bootverbose)
 281                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 282                                     "Intel ICH.\n");
 283                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 284                 }
 285                 freeenv(sysenv);
 286         }
 287
 288         /*
 289          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 290          */
 291         startrtclock();
 292         printcpuinfo();
 293         panicifcpuunsupported();
 294 #ifdef PERFMON
 295         perfmon_init();
 296 #endif
 297
 298         /*
 299          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 300          */
 301         memsize = 0;
 302         sysenv = getenv("smbios.memory.enabled");
 303         if (sysenv != NULL) {
 304                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 305                 freeenv(sysenv);
 306         }
 307         if (memsize < ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count))
 308                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 309         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 310         realmem = atop(memsize);
 311
 312         /*
 313          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 314          */
 315         if (bootverbose) {
 316                 int indx;
 317
 318                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 319                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 320                         vm_paddr_t size;
 321
 322                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 323                         printf(
 324                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 325                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 326                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 327                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 328                 }
 329         }
 330
 331         vm_ksubmap_init(&kmi);
 332
 333         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 334             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
 335             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
 336
 337         /*
 338          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 339          */
 340         bufinit();
 341         vm_pager_bufferinit();
 342 #ifndef XEN
 343         cpu_setregs();
 344 #endif
 345 }
 346
 347 /*
 348  * Send an interrupt to process.
 349  *
 350  * Stack is set up to allow sigcode stored
 351  * at top to call routine, followed by kcall
 352  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 353  * resets the signal mask, the stack, and the
 354  * frame pointer, it returns to the user
 355  * specified pc, psl.
 356  */
 357 #ifdef COMPAT_43
 358 static void
 359 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 360 {
 361         struct osigframe sf, *fp;
 362         struct proc *p;
 363         struct thread *td;
 364         struct sigacts *psp;
 365         struct trapframe *regs;
 366         int sig;
 367         int oonstack;
 368
 369         td = curthread;
 370         p = td->td_proc;
 371         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 372         sig = ksi->ksi_signo;
 373         psp = p->p_sigacts;
 374         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 375         regs = td->td_frame;
 376         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 377
 378         /* Allocate space for the signal handler context. */
 379         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 380             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 381                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 382                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 383 #if defined(COMPAT_43)
 384                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 385 #endif
 386         } else
 387                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 388
 389         /* Translate the signal if appropriate. */
 390         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 391                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 392
 393         /* Build the argument list for the signal handler. */
 394         sf.sf_signum = sig;
 395         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 396         bzero(&sf.sf_siginfo, sizeof(sf.sf_siginfo));
 397         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 398                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 399                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 400                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 401                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 402                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 403                 sf.sf_addr = 0;
 404         } else {
 405                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 406                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 407                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 408                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 409         }
 410         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 411         PROC_UNLOCK(p);
 412
 413         /* Save most if not all of trap frame. */
 414         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 415         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 416         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 417         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 418         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 419         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 420         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 421         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 422         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 423         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 424         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 425         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 426         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 427
 428         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 429         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 430         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 431         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 432         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 433         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 434         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 435         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 436         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 437
 438         /*
 439          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 440          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 441          * eflags.
 442          */
 443         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 444                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 445                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 446                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 447
 448                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 449                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 450                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 451                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 452
 453                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 454                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 455                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 456                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 457
 458                 /* See sendsig() for comments. */
 459                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 460         }
 461
 462         /*
 463          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 464          */
 465         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 466 #ifdef DEBUG
 467                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 468 #endif
 469                 PROC_LOCK(p);
 470                 sigexit(td, SIGILL);
 471         }
 472
 473         regs->tf_esp = (int)fp;
 474         if (p->p_sysent->sv_sigcode_base != 0) {
 475                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 476                     szosigcode;
 477         } else {
 478                 /* a.out sysentvec does not use shared page */
 479                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szosigcode;
 480         }
 481         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 482         regs->tf_cs = _ucodesel;
 483         regs->tf_ds = _udatasel;
 484         regs->tf_es = _udatasel;
 485         regs->tf_fs = _udatasel;
 486         load_gs(_udatasel);
 487         regs->tf_ss = _udatasel;
 488         PROC_LOCK(p);
 489         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 490 }
 491 #endif /* COMPAT_43 */
 492
 493 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 494 static void
 495 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 496 {
 497         struct sigframe4 sf, *sfp;
 498         struct proc *p;
 499         struct thread *td;
 500         struct sigacts *psp;
 501         struct trapframe *regs;
 502         int sig;
 503         int oonstack;
 504
 505         td = curthread;
 506         p = td->td_proc;
 507         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 508         sig = ksi->ksi_signo;
 509         psp = p->p_sigacts;
 510         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 511         regs = td->td_frame;
 512         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 513
 514         /* Save user context. */
 515         bzero(&sf, sizeof(sf));
 516         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 517         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 518         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 519             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 520         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 521         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 522         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 523         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 524             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 525         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__,
 526             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__));
 527         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 528
 529         /* Allocate space for the signal handler context. */
 530         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 531             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 532                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 533                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 534 #if defined(COMPAT_43)
 535                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 536 #endif
 537         } else
 538                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 539
 540         /* Translate the signal if appropriate. */
 541         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 542                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 543
 544         /* Build the argument list for the signal handler. */
 545         sf.sf_signum = sig;
 546         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 547         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 548         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 549                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 550                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 551                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 552
 553                 /* Fill in POSIX parts */
 554                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 555                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 556                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 557         } else {
 558                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 559                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 560                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 561                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 562         }
 563         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 564         PROC_UNLOCK(p);
 565
 566         /*
 567          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 568          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 569          * eflags.
 570          */
 571         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 572                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 573                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 574
 575                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 576                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 577                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 578                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 579
 580                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 581                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 582                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 583                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 584
 585                 /*
 586                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 587                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 588                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 589                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 590                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 591                  */
 592                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 593         }
 594
 595         /*
 596          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 597          */
 598         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 599 #ifdef DEBUG
 600                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 601 #endif
 602                 PROC_LOCK(p);
 603                 sigexit(td, SIGILL);
 604         }
 605
 606         regs->tf_esp = (int)sfp;
 607         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 608             szfreebsd4_sigcode;
 609         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 610         regs->tf_cs = _ucodesel;
 611         regs->tf_ds = _udatasel;
 612         regs->tf_es = _udatasel;
 613         regs->tf_fs = _udatasel;
 614         regs->tf_ss = _udatasel;
 615         PROC_LOCK(p);
 616         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 617 }
 618 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 619
 620 void
 621 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 622 {
 623         struct sigframe sf, *sfp;
 624         struct proc *p;
 625         struct thread *td;
 626         struct sigacts *psp;
 627         char *sp;
 628         struct trapframe *regs;
 629         struct segment_descriptor *sdp;
 630         int sig;
 631         int oonstack;
 632
 633         td = curthread;
 634         p = td->td_proc;
 635         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 636         sig = ksi->ksi_signo;
 637         psp = p->p_sigacts;
 638         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 639 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 640         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 641                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 642                 return;
 643         }
 644 #endif
 645 #ifdef COMPAT_43
 646         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 647                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 648                 return;
 649         }
 650 #endif
 651         regs = td->td_frame;
 652         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 653
 654         /* Save user context. */
 655         bzero(&sf, sizeof(sf));
 656         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 657         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 658         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 659             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 660         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 661         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 662         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 663         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 664         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
 665         fpstate_drop(td);
 666         /*
 667          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 668          */
 669         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 670         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 671             sdp->sd_lobase;
 672         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 673         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 674             sdp->sd_lobase;
 675         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_flags = 0;
 676         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2,
 677             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2));
 678         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 679
 680         /* Allocate space for the signal handler context. */
 681         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 682             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 683                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
 684                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
 685 #if defined(COMPAT_43)
 686                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 687 #endif
 688         } else
 689                 sp = (char *)regs->tf_esp - sizeof(struct sigframe);
 690         /* Align to 16 bytes. */
 691         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 692
 693         /* Translate the signal if appropriate. */
 694         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 695                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 696
 697         /* Build the argument list for the signal handler. */
 698         sf.sf_signum = sig;
 699         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 700         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 701         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 702                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 703                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 704                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 705
 706                 /* Fill in POSIX parts */
 707                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 708                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 709         } else {
 710                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 711                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 712                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 713                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 714         }
 715         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 716         PROC_UNLOCK(p);
 717
 718         /*
 719          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 720          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 721          * eflags.
 722          */
 723         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 724                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 725                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 726
 727                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 728                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 729                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 730                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 731
 732                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 733                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 734                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 735                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 736
 737                 /*
 738                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 739                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 740                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 741                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 742                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 743                  */
 744                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 745         }
 746
 747         /*
 748          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 749          */
 750         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 751 #ifdef DEBUG
 752                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 753 #endif
 754                 PROC_LOCK(p);
 755                 sigexit(td, SIGILL);
 756         }
 757
 758         regs->tf_esp = (int)sfp;
 759         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 760         if (regs->tf_eip == 0)
 761                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szsigcode;
 762         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 763         regs->tf_cs = _ucodesel;
 764         regs->tf_ds = _udatasel;
 765         regs->tf_es = _udatasel;
 766         regs->tf_fs = _udatasel;
 767         regs->tf_ss = _udatasel;
 768         PROC_LOCK(p);
 769         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 770 }
 771
 772 /*
 773  * System call to cleanup state after a signal
 774  * has been taken.  Reset signal mask and
 775  * stack state from context left by sendsig (above).
 776  * Return to previous pc and psl as specified by
 777  * context left by sendsig. Check carefully to
 778  * make sure that the user has not modified the
 779  * state to gain improper privileges.
 780  *
 781  * MPSAFE
 782  */
 783 #ifdef COMPAT_43
 784 int
 785 osigreturn(td, uap)
 786         struct thread *td;
 787         struct osigreturn_args /* {
 788                 struct osigcontext *sigcntxp;
 789         } */ *uap;
 790 {
 791         struct osigcontext sc;
 792         struct trapframe *regs;
 793         struct osigcontext *scp;
 794         int eflags, error;
 795         ksiginfo_t ksi;
 796
 797         regs = td->td_frame;
 798         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 799         if (error != 0)
 800                 return (error);
 801         scp = &sc;
 802         eflags = scp->sc_ps;
 803         if (eflags & PSL_VM) {
 804                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 805                 struct vm86_kernel *vm86;
 806
 807                 /*
 808                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 809                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 810                  */
 811                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 812                         return (EINVAL);
 813                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 814                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 815                         return (EINVAL);
 816
 817                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 818                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 819                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 820                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 821                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 822                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 823                         trapsignal(td, &ksi);
 824                 }
 825
 826                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 827                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 828                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 829                 } else {
 830                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 831                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 832                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 833                 }
 834                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 835                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 836                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 837                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 838                 tf->tf_ds = _udatasel;
 839                 tf->tf_es = _udatasel;
 840                 tf->tf_fs = _udatasel;
 841         } else {
 842                 /*
 843                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 844                  */
 845                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 846                         return (EINVAL);
 847                 }
 848
 849                 /*
 850                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 851                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 852                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 853                  */
 854                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 855                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 856                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 857                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 858                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 859                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 860                         trapsignal(td, &ksi);
 861                         return (EINVAL);
 862                 }
 863                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 864                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 865                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 866         }
 867
 868         /* Restore remaining registers. */
 869         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 870         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 871         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 872         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 873         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 874         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 875         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 876         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 877         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 878         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 879         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 880         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 881         regs->tf_eflags = eflags;
 882
 883 #if defined(COMPAT_43)
 884         if (scp->sc_onstack & 1)
 885                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 886         else
 887                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 888 #endif
 889         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 890             SIGPROCMASK_OLD);
 891         return (EJUSTRETURN);
 892 }
 893 #endif /* COMPAT_43 */
 894
 895 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 896 /*
 897  * MPSAFE
 898  */
 899 int
 900 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 901         struct thread *td;
 902         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 903                 const ucontext4 *sigcntxp;
 904         } */ *uap;
 905 {
 906         struct ucontext4 uc;
 907         struct trapframe *regs;
 908         struct ucontext4 *ucp;
 909         int cs, eflags, error;
 910         ksiginfo_t ksi;
 911
 912         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 913         if (error != 0)
 914                 return (error);
 915         ucp = &uc;
 916         regs = td->td_frame;
 917         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 918         if (eflags & PSL_VM) {
 919                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 920                 struct vm86_kernel *vm86;
 921
 922                 /*
 923                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 924                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 925                  */
 926                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 927                         return (EINVAL);
 928                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 929                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 930                         return (EINVAL);
 931
 932                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 933                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 934                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 935                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 936                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 937                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 938                         trapsignal(td, &ksi);
 939                 }
 940                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 941                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 942                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 943                 } else {
 944                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 945                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 946                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 947                 }
 948                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 949                 tf->tf_eflags = eflags;
 950                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 951                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 952                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 953                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 954                 tf->tf_ds = _udatasel;
 955                 tf->tf_es = _udatasel;
 956                 tf->tf_fs = _udatasel;
 957         } else {
 958                 /*
 959                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 960                  */
 961                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 962                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
 963                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
 964                         return (EINVAL);
 965                 }
 966
 967                 /*
 968                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 969                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 970                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 971                  */
 972                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 973                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 974                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
 975                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
 976                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 977                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 978                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 979                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 980                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 981                         trapsignal(td, &ksi);
 982                         return (EINVAL);
 983                 }
 984
 985                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 986         }
 987
 988 #if defined(COMPAT_43)
 989         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 990                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 991         else
 992                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 993 #endif
 994         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 995         return (EJUSTRETURN);
 996 }
 997 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 998
 999 /*
1000  * MPSAFE
1001  */
1002 int
1003 sys_sigreturn(td, uap)
1004         struct thread *td;
1005         struct sigreturn_args /* {
1006                 const struct __ucontext *sigcntxp;
1007         } */ *uap;
1008 {
1009         ucontext_t uc;
1010         struct trapframe *regs;
1011         ucontext_t *ucp;
1012         int cs, eflags, error, ret;
1013         ksiginfo_t ksi;
1014
1015         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
1016         if (error != 0)
1017                 return (error);
1018         ucp = &uc;
1019         regs = td->td_frame;
1020         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
1021         if (eflags & PSL_VM) {
1022                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
1023                 struct vm86_kernel *vm86;
1024
1025                 /*
1026                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
1027                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
1028                  */
1029                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
1030                         return (EINVAL);
1031                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1032                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1033                         return (EINVAL);
1034
1035                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1036                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1037                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1038                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1039                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1040                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1041                         trapsignal(td, &ksi);
1042                 }
1043
1044                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1045                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1046                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1047                 } else {
1048                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1049                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1050                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1051                 }
1052                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1053                 tf->tf_eflags = eflags;
1054                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1055                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1056                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1057                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1058                 tf->tf_ds = _udatasel;
1059                 tf->tf_es = _udatasel;
1060                 tf->tf_fs = _udatasel;
1061         } else {
1062                 /*
1063                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1064                  */
1065                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1066                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1067                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1068                         return (EINVAL);
1069                 }
1070
1071                 /*
1072                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1073                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1074                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1075                  */
1076                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1077                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1078                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1079                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1080                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1081                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1082                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1083                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1084                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1085                         trapsignal(td, &ksi);
1086                         return (EINVAL);
1087                 }
1088
1089                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
1090                 if (ret != 0)
1091                         return (ret);
1092                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1093         }
1094
1095 #if defined(COMPAT_43)
1096         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1097                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1098         else
1099                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1100 #endif
1101
1102         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1103         return (EJUSTRETURN);
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Machine dependent boot() routine
1108  *
1109  * I haven't seen anything to put here yet
1110  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1111  */
1112 void
1113 cpu_boot(int howto)
1114 {
1115 }
1116
1117 /*
1118  * Flush the D-cache for non-DMA I/O so that the I-cache can
1119  * be made coherent later.
1120  */
1121 void
1122 cpu_flush_dcache(void *ptr, size_t len)
1123 {
1124         /* Not applicable */
1125 }
1126
1127 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1128 int
1129 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1130 {
1131         uint64_t tsc1, tsc2;
1132         uint64_t acnt, mcnt, perf;
1133         register_t reg;
1134
1135         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1136                 return (EINVAL);
1137         if ((cpu_feature & CPUID_TSC) == 0)
1138                 return (EOPNOTSUPP);
1139
1140         /*
1141          * If TSC is P-state invariant and APERF/MPERF MSRs do not exist,
1142          * DELAY(9) based logic fails.
1143          */
1144         if (tsc_is_invariant && !tsc_perf_stat)
1145                 return (EOPNOTSUPP);
1146
1147 #ifdef SMP
1148         if (smp_cpus > 1) {
1149                 /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1150                 thread_lock(curthread);
1151                 sched_bind(curthread, cpu_id);
1152                 thread_unlock(curthread);
1153         }
1154 #endif
1155
1156         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1157         reg = intr_disable();
1158         if (tsc_is_invariant) {
1159                 wrmsr(MSR_MPERF, 0);
1160                 wrmsr(MSR_APERF, 0);
1161                 tsc1 = rdtsc();
1162                 DELAY(1000);
1163                 mcnt = rdmsr(MSR_MPERF);
1164                 acnt = rdmsr(MSR_APERF);
1165                 tsc2 = rdtsc();
1166                 intr_restore(reg);
1167                 perf = 1000 * acnt / mcnt;
1168                 *rate = (tsc2 - tsc1) * perf;
1169         } else {
1170                 tsc1 = rdtsc();
1171                 DELAY(1000);
1172                 tsc2 = rdtsc();
1173                 intr_restore(reg);
1174                 *rate = (tsc2 - tsc1) * 1000;
1175         }
1176
1177 #ifdef SMP
1178         if (smp_cpus > 1) {
1179                 thread_lock(curthread);
1180                 sched_unbind(curthread);
1181                 thread_unlock(curthread);
1182         }
1183 #endif
1184
1185         return (0);
1186 }
1187
1188 #ifdef XEN
1189
1190 static void
1191 idle_block(void)
1192 {
1193
1194         HYPERVISOR_sched_op(SCHEDOP_block, 0);
1195 }
1196
1197 void
1198 cpu_halt(void)
1199 {
1200         HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_poweroff);
1201 }
1202
1203 int scheduler_running;
1204
1205 static void
1206 cpu_idle_hlt(sbintime_t sbt)
1207 {
1208
1209         scheduler_running = 1;
1210         enable_intr();
1211         idle_block();
1212 }
1213
1214 #else
1215 /*
1216  * Shutdown the CPU as much as possible
1217  */
1218 void
1219 cpu_halt(void)
1220 {
1221         for (;;)
1222                 halt();
1223 }
1224
1225 #endif
1226
1227 void (*cpu_idle_hook)(sbintime_t) = NULL;       /* ACPI idle hook. */
1228 static int      cpu_ident_amdc1e = 0;   /* AMD C1E supported. */
1229 static int      idle_mwait = 1;         /* Use MONITOR/MWAIT for short idle. */
1230 TUNABLE_INT("machdep.idle_mwait", &idle_mwait);
1231 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, idle_mwait, CTLFLAG_RW, &idle_mwait,
1232     0, "Use MONITOR/MWAIT for short idle");
1233
1234 #define STATE_RUNNING   0x0
1235 #define STATE_MWAIT     0x1
1236 #define STATE_SLEEPING  0x2
1237
1238 static void
1239 cpu_idle_acpi(sbintime_t sbt)
1240 {
1241         int *state;
1242
1243         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1244         *state = STATE_SLEEPING;
1245
1246         /* See comments in cpu_idle_hlt(). */
1247         disable_intr();
1248         if (sched_runnable())
1249                 enable_intr();
1250         else if (cpu_idle_hook)
1251                 cpu_idle_hook(sbt);
1252         else
1253                 __asm __volatile("sti; hlt");
1254         *state = STATE_RUNNING;
1255 }
1256
1257 #ifndef XEN
1258 static void
1259 cpu_idle_hlt(sbintime_t sbt)
1260 {
1261         int *state;
1262
1263         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1264         *state = STATE_SLEEPING;
1265
1266         /*
1267          * Since we may be in a critical section from cpu_idle(), if
1268          * an interrupt fires during that critical section we may have
1269          * a pending preemption.  If the CPU halts, then that thread
1270          * may not execute until a later interrupt awakens the CPU.
1271          * To handle this race, check for a runnable thread after
1272          * disabling interrupts and immediately return if one is
1273          * found.  Also, we must absolutely guarentee that hlt is
1274          * the next instruction after sti.  This ensures that any
1275          * interrupt that fires after the call to disable_intr() will
1276          * immediately awaken the CPU from hlt.  Finally, please note
1277          * that on x86 this works fine because of interrupts enabled only
1278          * after the instruction following sti takes place, while IF is set
1279          * to 1 immediately, allowing hlt instruction to acknowledge the
1280          * interrupt.
1281          */
1282         disable_intr();
1283         if (sched_runnable())
1284                 enable_intr();
1285         else
1286                 __asm __volatile("sti; hlt");
1287         *state = STATE_RUNNING;
1288 }
1289 #endif
1290
1291 /*
1292  * MWAIT cpu power states.  Lower 4 bits are sub-states.
1293  */
1294 #define MWAIT_C0        0xf0
1295 #define MWAIT_C1        0x00
1296 #define MWAIT_C2        0x10
1297 #define MWAIT_C3        0x20
1298 #define MWAIT_C4        0x30
1299
1300 static void
1301 cpu_idle_mwait(sbintime_t sbt)
1302 {
1303         int *state;
1304
1305         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1306         *state = STATE_MWAIT;
1307
1308         /* See comments in cpu_idle_hlt(). */
1309         disable_intr();
1310         if (sched_runnable()) {
1311                 enable_intr();
1312                 *state = STATE_RUNNING;
1313                 return;
1314         }
1315         cpu_monitor(state, 0, 0);
1316         if (*state == STATE_MWAIT)
1317                 __asm __volatile("sti; mwait" : : "a" (MWAIT_C1), "c" (0));
1318         else
1319                 enable_intr();
1320         *state = STATE_RUNNING;
1321 }
1322
1323 static void
1324 cpu_idle_spin(sbintime_t sbt)
1325 {
1326         int *state;
1327         int i;
1328
1329         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1330         *state = STATE_RUNNING;
1331
1332         /*
1333          * The sched_runnable() call is racy but as long as there is
1334          * a loop missing it one time will have just a little impact if any
1335          * (and it is much better than missing the check at all).
1336          */
1337         for (i = 0; i < 1000; i++) {
1338                 if (sched_runnable())
1339                         return;
1340                 cpu_spinwait();
1341         }
1342 }
1343
1344 /*
1345  * C1E renders the local APIC timer dead, so we disable it by
1346  * reading the Interrupt Pending Message register and clearing
1347  * both C1eOnCmpHalt (bit 28) and SmiOnCmpHalt (bit 27).
1348  *
1349  * Reference:
1350  *   "BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD NPT Family 0Fh Processors"
1351  *   #32559 revision 3.00+
1352  */
1353 #define MSR_AMDK8_IPM           0xc0010055
1354 #define AMDK8_SMIONCMPHALT      (1ULL << 27)
1355 #define AMDK8_C1EONCMPHALT      (1ULL << 28)
1356 #define AMDK8_CMPHALT           (AMDK8_SMIONCMPHALT | AMDK8_C1EONCMPHALT)
1357
1358 static void
1359 cpu_probe_amdc1e(void)
1360 {
1361
1362         /*
1363          * Detect the presence of C1E capability mostly on latest
1364          * dual-cores (or future) k8 family.
1365          */
1366         if (cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD &&
1367             (cpu_id & 0x00000f00) == 0x00000f00 &&
1368             (cpu_id & 0x0fff0000) >=  0x00040000) {
1369                 cpu_ident_amdc1e = 1;
1370         }
1371 }
1372
1373 #ifdef XEN
1374 void (*cpu_idle_fn)(sbintime_t) = cpu_idle_hlt;
1375 #else
1376 void (*cpu_idle_fn)(sbintime_t) = cpu_idle_acpi;
1377 #endif
1378
1379 void
1380 cpu_idle(int busy)
1381 {
1382 #ifndef XEN
1383         uint64_t msr;
1384 #endif
1385         sbintime_t sbt = -1;
1386
1387         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d",
1388             busy, curcpu);
1389 #if defined(MP_WATCHDOG) && !defined(XEN)
1390         ap_watchdog(PCPU_GET(cpuid));
1391 #endif
1392 #ifndef XEN
1393         /* If we are busy - try to use fast methods. */
1394         if (busy) {
1395                 if ((cpu_feature2 & CPUID2_MON) && idle_mwait) {
1396                         cpu_idle_mwait(busy);
1397                         goto out;
1398                 }
1399         }
1400 #endif
1401
1402         /* If we have time - switch timers into idle mode. */
1403         if (!busy) {
1404                 critical_enter();
1405                 sbt = cpu_idleclock();
1406         }
1407
1408 #ifndef XEN
1409         /* Apply AMD APIC timer C1E workaround. */
1410         if (cpu_ident_amdc1e && cpu_disable_deep_sleep) {
1411                 msr = rdmsr(MSR_AMDK8_IPM);
1412                 if (msr & AMDK8_CMPHALT)
1413                         wrmsr(MSR_AMDK8_IPM, msr & ~AMDK8_CMPHALT);
1414         }
1415 #endif
1416
1417         /* Call main idle method. */
1418         cpu_idle_fn(sbt);
1419
1420         /* Switch timers mack into active mode. */
1421         if (!busy) {
1422                 cpu_activeclock();
1423                 critical_exit();
1424         }
1425 #ifndef XEN
1426 out:
1427 #endif
1428         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d done",
1429             busy, curcpu);
1430 }
1431
1432 int
1433 cpu_idle_wakeup(int cpu)
1434 {
1435         struct pcpu *pcpu;
1436         int *state;
1437
1438         pcpu = pcpu_find(cpu);
1439         state = (int *)pcpu->pc_monitorbuf;
1440         /*
1441          * This doesn't need to be atomic since missing the race will
1442          * simply result in unnecessary IPIs.
1443          */
1444         if (*state == STATE_SLEEPING)
1445                 return (0);
1446         if (*state == STATE_MWAIT)
1447                 *state = STATE_RUNNING;
1448         return (1);
1449 }
1450
1451 /*
1452  * Ordered by speed/power consumption.
1453  */
1454 struct {
1455         void    *id_fn;
1456         char    *id_name;
1457 } idle_tbl[] = {
1458         { cpu_idle_spin, "spin" },
1459         { cpu_idle_mwait, "mwait" },
1460         { cpu_idle_hlt, "hlt" },
1461         { cpu_idle_acpi, "acpi" },
1462         { NULL, NULL }
1463 };
1464
1465 static int
1466 idle_sysctl_available(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1467 {
1468         char *avail, *p;
1469         int error;
1470         int i;
1471
1472         avail = malloc(256, M_TEMP, M_WAITOK);
1473         p = avail;
1474         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1475                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1476                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1477                         continue;
1478                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1479                     cpu_idle_hook == NULL)
1480                         continue;
1481                 p += sprintf(p, "%s%s", p != avail ? ", " : "",
1482                     idle_tbl[i].id_name);
1483         }
1484         error = sysctl_handle_string(oidp, avail, 0, req);
1485         free(avail, M_TEMP);
1486         return (error);
1487 }
1488
1489 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle_available, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD,
1490     0, 0, idle_sysctl_available, "A", "list of available idle functions");
1491
1492 static int
1493 idle_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1494 {
1495         char buf[16];
1496         int error;
1497         char *p;
1498         int i;
1499
1500         p = "unknown";
1501         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1502                 if (idle_tbl[i].id_fn == cpu_idle_fn) {
1503                         p = idle_tbl[i].id_name;
1504                         break;
1505                 }
1506         }
1507         strncpy(buf, p, sizeof(buf));
1508         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1509         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1510                 return (error);
1511         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1512                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1513                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1514                         continue;
1515                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1516                     cpu_idle_hook == NULL)
1517                         continue;
1518                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, buf))
1519                         continue;
1520                 cpu_idle_fn = idle_tbl[i].id_fn;
1521                 return (0);
1522         }
1523         return (EINVAL);
1524 }
1525
1526 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW, 0, 0,
1527     idle_sysctl, "A", "currently selected idle function");
1528
1529 /*
1530  * Reset registers to default values on exec.
1531  */
1532 void
1533 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1534 {
1535         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1536         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1537
1538         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1539         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1540         load_gs(_udatasel);
1541
1542         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1543         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1544                 user_ldt_free(td);
1545         else
1546                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1547
1548         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1549         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1550         regs->tf_esp = stack;
1551         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1552         regs->tf_ss = _udatasel;
1553         regs->tf_ds = _udatasel;
1554         regs->tf_es = _udatasel;
1555         regs->tf_fs = _udatasel;
1556         regs->tf_cs = _ucodesel;
1557
1558         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1559         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1560
1561         /*
1562          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1563          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1564          */
1565         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1566                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1567                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1568                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1569                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1570                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1571                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1572                 if (pcb == curpcb) {
1573                         /*
1574                          * Clear the debug registers on the running
1575                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1576                          * the next process we switch to.
1577                          */
1578                         reset_dbregs();
1579                 }
1580                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1581         }
1582
1583         /*
1584          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1585          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1586          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1587          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1588          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1589          */
1590         td->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1591         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1592
1593         /*
1594          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1595          * clean FP state if it uses the FPU again.
1596          */
1597         fpstate_drop(td);
1598
1599         /*
1600          * XXX - Linux emulator
1601          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1602          * on it.
1603          */
1604         td->td_retval[1] = 0;
1605 }
1606
1607 void
1608 cpu_setregs(void)
1609 {
1610         unsigned int cr0;
1611
1612         cr0 = rcr0();
1613
1614         /*
1615          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1616          *
1617          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1618          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1619          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1620          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1621          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1622          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1623          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1624          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1625          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1626          *
1627          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1628          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1629          */
1630         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1631         load_cr0(cr0);
1632         load_gs(_udatasel);
1633 }
1634
1635 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1636 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1637         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1638
1639 /*
1640  * Initialize 386 and configure to run kernel
1641  */
1642
1643 /*
1644  * Initialize segments & interrupt table
1645  */
1646
1647 int _default_ldt;
1648
1649 #ifdef XEN
1650 union descriptor *gdt;
1651 union descriptor *ldt;
1652 #else
1653 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1654 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1655 #endif
1656 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1657 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1658 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1659 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1660
1661 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1662 extern int has_f00f_bug;
1663 #endif
1664
1665 static struct i386tss dblfault_tss;
1666 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1667
1668 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1669
1670
1671 /*
1672  * software prototypes -- in more palatable form.
1673  *
1674  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1675  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1676  */
1677 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1678 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1679 {       .ssd_base = 0x0,
1680         .ssd_limit = 0x0,
1681         .ssd_type = 0,
1682         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1683         .ssd_p = 0,
1684         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1685         .ssd_def32 = 0,
1686         .ssd_gran = 0           },
1687 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1688 {       .ssd_base = 0x0,
1689         .ssd_limit = 0xfffff,
1690         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1691         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1692         .ssd_p = 1,
1693         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1694         .ssd_def32 = 1,
1695         .ssd_gran = 1           },
1696 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1697 {       .ssd_base = 0x0,
1698         .ssd_limit = 0xfffff,
1699         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1700         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1701         .ssd_p = 1,
1702         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1703         .ssd_def32 = 1,
1704         .ssd_gran = 1           },
1705 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1706 {       .ssd_base = 0x0,
1707         .ssd_limit = 0xfffff,
1708         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1709         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1710         .ssd_p = 1,
1711         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1712         .ssd_def32 = 1,
1713         .ssd_gran = 1           },
1714 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1715 {       .ssd_base = 0x0,
1716         .ssd_limit = 0xfffff,
1717         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1718         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1719         .ssd_p = 1,
1720         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1721         .ssd_def32 = 1,
1722         .ssd_gran = 1           },
1723 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1724 {       .ssd_base = 0x0,
1725         .ssd_limit = 0xfffff,
1726         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1727         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1728         .ssd_p = 1,
1729         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1730         .ssd_def32 = 1,
1731         .ssd_gran = 1           },
1732 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1733 {       .ssd_base = 0x0,
1734         .ssd_limit = 0xfffff,
1735         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1736         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1737         .ssd_p = 1,
1738         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1739         .ssd_def32 = 1,
1740         .ssd_gran = 1           },
1741 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1742 {       .ssd_base = 0x0,
1743         .ssd_limit = 0xfffff,
1744         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1745         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1746         .ssd_p = 1,
1747         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1748         .ssd_def32 = 1,
1749         .ssd_gran = 1           },
1750 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1751 {       .ssd_base = 0x400,
1752         .ssd_limit = 0xfffff,
1753         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1754         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1755         .ssd_p = 1,
1756         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1757         .ssd_def32 = 1,
1758         .ssd_gran = 1           },
1759 #ifndef XEN
1760 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1761 {
1762         .ssd_base = 0x0,
1763         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1764         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1765         .ssd_dpl = 0,
1766         .ssd_p = 1,
1767         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1768         .ssd_def32 = 0,
1769         .ssd_gran = 0           },
1770 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1771 {       .ssd_base = (int) ldt,
1772         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1773         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1774         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1775         .ssd_p = 1,
1776         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1777         .ssd_def32 = 0,
1778         .ssd_gran = 0           },
1779 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1780 {       .ssd_base = (int) ldt,
1781         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1782         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1783         .ssd_dpl = 0,
1784         .ssd_p = 1,
1785         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1786         .ssd_def32 = 0,
1787         .ssd_gran = 0           },
1788 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1789 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1790         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1791         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1792         .ssd_dpl = 0,
1793         .ssd_p = 1,
1794         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1795         .ssd_def32 = 0,
1796         .ssd_gran = 0           },
1797 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1798 {       .ssd_base = 0,
1799         .ssd_limit = 0xfffff,
1800         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1801         .ssd_dpl = 0,
1802         .ssd_p = 1,
1803         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1804         .ssd_def32 = 0,
1805         .ssd_gran = 1           },
1806 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1807 {       .ssd_base = 0,
1808         .ssd_limit = 0xfffff,
1809         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1810         .ssd_dpl = 0,
1811         .ssd_p = 1,
1812         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1813         .ssd_def32 = 0,
1814         .ssd_gran = 1           },
1815 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1816 {       .ssd_base = 0,
1817         .ssd_limit = 0xfffff,
1818         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1819         .ssd_dpl = 0,
1820         .ssd_p = 1,
1821         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1822         .ssd_def32 = 1,
1823         .ssd_gran = 1           },
1824 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1825 {       .ssd_base = 0,
1826         .ssd_limit = 0xfffff,
1827         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1828         .ssd_dpl = 0,
1829         .ssd_p = 1,
1830         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1831         .ssd_def32 = 0,
1832         .ssd_gran = 1           },
1833 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1834 {       .ssd_base = 0,
1835         .ssd_limit = 0xfffff,
1836         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1837         .ssd_dpl = 0,
1838         .ssd_p = 1,
1839         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1840         .ssd_def32 = 0,
1841         .ssd_gran = 1           },
1842 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1843 {       .ssd_base = 0x0,
1844         .ssd_limit = 0x0,
1845         .ssd_type = 0,
1846         .ssd_dpl = 0,
1847         .ssd_p = 0,
1848         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1849         .ssd_def32 = 0,
1850         .ssd_gran = 0           },
1851 #endif /* !XEN */
1852 };
1853
1854 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1855         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1856 {       .ssd_base = 0x0,
1857         .ssd_limit = 0x0,
1858         .ssd_type = 0,
1859         .ssd_dpl = 0,
1860         .ssd_p = 0,
1861         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1862         .ssd_def32 = 0,
1863         .ssd_gran = 0           },
1864         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1865 {       .ssd_base = 0x0,
1866         .ssd_limit = 0x0,
1867         .ssd_type = 0,
1868         .ssd_dpl = 0,
1869         .ssd_p = 0,
1870         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1871         .ssd_def32 = 0,
1872         .ssd_gran = 0           },
1873         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1874 {       .ssd_base = 0x0,
1875         .ssd_limit = 0x0,
1876         .ssd_type = 0,
1877         .ssd_dpl = 0,
1878         .ssd_p = 0,
1879         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1880         .ssd_def32 = 0,
1881         .ssd_gran = 0           },
1882         /* Code Descriptor for user */
1883 {       .ssd_base = 0x0,
1884         .ssd_limit = 0xfffff,
1885         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1886         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1887         .ssd_p = 1,
1888         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1889         .ssd_def32 = 1,
1890         .ssd_gran = 1           },
1891         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1892 {       .ssd_base = 0x0,
1893         .ssd_limit = 0x0,
1894         .ssd_type = 0,
1895         .ssd_dpl = 0,
1896         .ssd_p = 0,
1897         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1898         .ssd_def32 = 0,
1899         .ssd_gran = 0           },
1900         /* Data Descriptor for user */
1901 {       .ssd_base = 0x0,
1902         .ssd_limit = 0xfffff,
1903         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1904         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1905         .ssd_p = 1,
1906         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1907         .ssd_def32 = 1,
1908         .ssd_gran = 1           },
1909 };
1910
1911 void
1912 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1913         int idx;
1914         inthand_t *func;
1915         int typ;
1916         int dpl;
1917         int selec;
1918 {
1919         struct gate_descriptor *ip;
1920
1921         ip = idt + idx;
1922         ip->gd_looffset = (int)func;
1923         ip->gd_selector = selec;
1924         ip->gd_stkcpy = 0;
1925         ip->gd_xx = 0;
1926         ip->gd_type = typ;
1927         ip->gd_dpl = dpl;
1928         ip->gd_p = 1;
1929         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1930 }
1931
1932 extern inthand_t
1933         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1934         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1935         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1936         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1937         IDTVEC(xmm),
1938 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1939         IDTVEC(dtrace_ret),
1940 #endif
1941 #ifdef XENHVM
1942         IDTVEC(xen_intr_upcall),
1943 #endif
1944         IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1945
1946 #ifdef DDB
1947 /*
1948  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1949  * the default 'rsvd' entry point.
1950  */
1951 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1952 {
1953         struct gate_descriptor *ip;
1954         int idx;
1955         uintptr_t func;
1956
1957         ip = idt;
1958         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1959                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1960                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1961                         db_printf("%3d\t", idx);
1962                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1963                         db_printf("\n");
1964                 }
1965                 ip++;
1966         }
1967 }
1968
1969 /* Show privileged registers. */
1970 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1971 {
1972         uint64_t idtr, gdtr;
1973
1974         idtr = ridt();
1975         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1976             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1977         gdtr = rgdt();
1978         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1979             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1980         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1981         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1982         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1983         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1984         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1985         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1986 }
1987 #endif
1988
1989 void
1990 sdtossd(sd, ssd)
1991         struct segment_descriptor *sd;
1992         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1993 {
1994         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1995         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1996         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1997         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1998         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1999         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
2000         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
2001 }
2002
2003 #ifndef XEN
2004 static int
2005 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
2006 {
2007         int i, insert_idx, physmap_idx;
2008
2009         physmap_idx = *physmap_idxp;
2010
2011         if (boothowto & RB_VERBOSE)
2012                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
2013                     smap->type, smap->base, smap->length);
2014
2015         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
2016                 return (1);
2017
2018         if (smap->length == 0)
2019                 return (1);
2020
2021 #ifndef PAE
2022         if (smap->base > 0xffffffff) {
2023                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
2024                     (u_int)(smap->length / 1024));
2025                 return (1);
2026         }
2027 #endif
2028
2029         /*
2030          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
2031          * assuming the new entry will be added to the end.
2032          */
2033         insert_idx = physmap_idx + 2;
2034         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2035                 if (smap->base < physmap[i + 1]) {
2036                         if (smap->base + smap->length <= physmap[i]) {
2037                                 insert_idx = i;
2038                                 break;
2039                         }
2040                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
2041                                 printf(
2042                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
2043                         return (1);
2044                 }
2045         }
2046
2047         /* See if we can prepend to the next entry. */
2048         if (insert_idx <= physmap_idx &&
2049             smap->base + smap->length == physmap[insert_idx]) {
2050                 physmap[insert_idx] = smap->base;
2051                 return (1);
2052         }
2053
2054         /* See if we can append to the previous entry. */
2055         if (insert_idx > 0 && smap->base == physmap[insert_idx - 1]) {
2056                 physmap[insert_idx - 1] += smap->length;
2057                 return (1);
2058         }
2059
2060         physmap_idx += 2;
2061         *physmap_idxp = physmap_idx;
2062         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
2063                 printf(
2064                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
2065                 return (0);
2066         }
2067
2068         /*
2069          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
2070          * entry if needed.
2071          */
2072         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
2073                 physmap[i] = physmap[i - 2];
2074                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
2075         }
2076
2077         /* Insert the new entry. */
2078         physmap[insert_idx] = smap->base;
2079         physmap[insert_idx + 1] = smap->base + smap->length;
2080         return (1);
2081 }
2082
2083 static void
2084 basemem_setup(void)
2085 {
2086         vm_paddr_t pa;
2087         pt_entry_t *pte;
2088         int i;
2089
2090         if (basemem > 640) {
2091                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
2092                         basemem);
2093                 basemem = 640;
2094         }
2095
2096         /*
2097          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
2098          * between the end of base memory and the start of
2099          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
2100          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
2101          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
2102          * the physical end of the kernel is mapped read-only
2103          * to begin with and then parts of it are remapped.
2104          * The parts that aren't remapped form holes that
2105          * remain read-only and are unused by the kernel.
2106          * The base memory area is below the physical end of
2107          * the kernel and right now forms a read-only hole.
2108          * The part of it from PAGE_SIZE to
2109          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
2110          * remapped and used by the kernel later.)
2111          *
2112          * This code is similar to the code used in
2113          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
2114          * allocated we simply change the mapping.
2115          */
2116         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
2117              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
2118                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
2119
2120         /*
2121          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
2122          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
2123          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
2124          * page 0, at least as initialized here?
2125          */
2126         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
2127         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
2128                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
2129 }
2130 #endif
2131
2132 /*
2133  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
2134  * available physical memory in the system, then test this memory and
2135  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
2136  *
2137  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
2138  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
2139  *
2140  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
2141  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
2142  *
2143  * XXX first should be vm_paddr_t.
2144  */
2145 static void
2146 getmemsize(int first)
2147 {
2148         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
2149         u_long physmem_tunable, memtest;
2150         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
2151         pt_entry_t *pte;
2152         quad_t dcons_addr, dcons_size;
2153 #ifndef XEN
2154         int hasbrokenint12, i, res;
2155         u_int extmem;
2156         struct vm86frame vmf;
2157         struct vm86context vmc;
2158         vm_paddr_t pa;
2159         struct bios_smap *smap, *smapbase, *smapend;
2160         u_int32_t smapsize;
2161         caddr_t kmdp;
2162 #endif
2163
2164         has_smap = 0;
2165 #if defined(XEN)
2166         Maxmem = xen_start_info->nr_pages - init_first;
2167         physmem = Maxmem;
2168         basemem = 0;
2169         physmap[0] = init_first << PAGE_SHIFT;
2170         physmap[1] = ptoa(Maxmem) - round_page(msgbufsize);
2171         physmap_idx = 0;
2172 #else
2173 #ifdef XBOX
2174         if (arch_i386_is_xbox) {
2175                 /*
2176                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
2177                  * the framebuffer and inform the OS of this.
2178                  */
2179                 physmap[0] = 0;
2180                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
2181                 physmap_idx = 0;
2182                 goto physmap_done;
2183         }
2184 #endif
2185         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
2186         bzero(physmap, sizeof(physmap));
2187         basemem = 0;
2188
2189         /*
2190          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
2191          * use that and do not make any VM86 calls.
2192          */
2193         physmap_idx = 0;
2194         smapbase = NULL;
2195         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2196         if (kmdp == NULL)
2197                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2198         if (kmdp != NULL)
2199                 smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2200                     MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2201         if (smapbase != NULL) {
2202                 /*
2203                  * subr_module.c says:
2204                  * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
2205                  * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
2206                  */
2207                 smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
2208                 smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
2209                 has_smap = 1;
2210
2211                 for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
2212                         if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2213                                 break;
2214                 goto have_smap;
2215         }
2216
2217         /*
2218          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
2219          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
2220          * need use the SMAP to determine the base memory size.
2221          */
2222         hasbrokenint12 = 0;
2223         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
2224         if (hasbrokenint12 == 0) {
2225                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
2226                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
2227                 basemem = vmf.vmf_ax;
2228                 basemem_setup();
2229         }
2230
2231         /*
2232          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
2233          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
2234          * kernel will unmap this page later.
2235          */
2236         pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
2237         vmc.npages = 0;
2238         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
2239         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
2240         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
2241
2242         vmf.vmf_ebx = 0;
2243         do {
2244                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
2245                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
2246                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
2247                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
2248                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
2249                         break;
2250                 has_smap = 1;
2251                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2252                         break;
2253         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
2254
2255 have_smap:
2256         /*
2257          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
2258          * figure it out from the SMAP (or just guess).
2259          */
2260         if (basemem == 0) {
2261                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2262                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
2263                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
2264                                 break;
2265                         }
2266                 }
2267
2268                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
2269                 if (basemem == 0)
2270                         basemem = 640;
2271                 basemem_setup();
2272         }
2273
2274         if (physmap[1] != 0)
2275                 goto physmap_done;
2276
2277         /*
2278          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
2279          * memory size.  We will then build a simple memory map with
2280          * two segments, one for "base memory" and the second for
2281          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
2282          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
2283          * are in units of 1KB.
2284          *
2285          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
2286          */
2287         vmf.vmf_ax = 0xE801;
2288         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
2289                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
2290         } else {
2291                 /*
2292                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
2293                  * to determine the extended memory size.  Currently
2294                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
2295                  */
2296 #if 0
2297                 vmf.vmf_ah = 0x88;
2298                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
2299                 extmem = vmf.vmf_ax;
2300 #else
2301                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
2302 #endif
2303         }
2304
2305         /*
2306          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
2307          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
2308          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
2309          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
2310          * them beyond the limit.
2311          *
2312          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
2313          *      chop it to 15MB.
2314          */
2315         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
2316                 extmem = 15 * 1024;
2317
2318         physmap[0] = 0;
2319         physmap[1] = basemem * 1024;
2320         physmap_idx = 2;
2321         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
2322         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
2323
2324 physmap_done:
2325 #endif
2326         /*
2327          * Now, physmap contains a map of physical memory.
2328          */
2329
2330 #ifdef SMP
2331         /* make hole for AP bootstrap code */
2332         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
2333 #endif
2334
2335         /*
2336          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
2337          * highest page of the physical address space.  It should be
2338          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
2339          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
2340          */
2341         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2342
2343 #ifdef MAXMEM
2344         Maxmem = MAXMEM / 4;
2345 #endif
2346
2347         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
2348                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
2349
2350         /*
2351          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
2352          * the amount of memory in the system.
2353          */
2354         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
2355                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2356
2357         /*
2358          * By default enable the memory test on real hardware, and disable
2359          * it if we appear to be running in a VM.  This avoids touching all
2360          * pages unnecessarily, which doesn't matter on real hardware but is
2361          * bad for shared VM hosts.  Use a general name so that
2362          * one could eventually do more with the code than just disable it.
2363          */
2364         memtest = (vm_guest > VM_GUEST_NO) ? 0 : 1;
2365         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2366
2367         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2368             (boothowto & RB_VERBOSE))
2369                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2370
2371         /*
2372          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2373          * extend the last memory segment to the new limit.
2374          */
2375         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2376                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2377
2378         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2379         pmap_bootstrap(first);
2380
2381         /*
2382          * Size up each available chunk of physical memory.
2383          */
2384         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2385         pa_indx = 0;
2386         da_indx = 1;
2387         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2388         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2389         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2390         pte = CMAP1;
2391
2392         /*
2393          * Get dcons buffer address
2394          */
2395         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2396             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2397                 dcons_addr = 0;
2398
2399 #ifndef XEN
2400         /*
2401          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2402          * round up the start address and round down the end address.
2403          */
2404         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2405                 vm_paddr_t end;
2406
2407                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2408                 if (physmap[i + 1] < end)
2409                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2410                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2411                         int tmp, page_bad, full;
2412                         int *ptr = (int *)CADDR1;
2413
2414                         full = FALSE;
2415                         /*
2416                          * block out kernel memory as not available.
2417                          */
2418                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2419                                 goto do_dump_avail;
2420
2421                         /*
2422                          * block out dcons buffer
2423                          */
2424                         if (dcons_addr > 0
2425                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2426                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2427                                 goto do_dump_avail;
2428
2429                         page_bad = FALSE;
2430                         if (memtest == 0)
2431                                 goto skip_memtest;
2432
2433                         /*
2434                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2435                          */
2436                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2437                         invltlb();
2438
2439                         tmp = *(int *)ptr;
2440                         /*
2441                          * Test for alternating 1's and 0's
2442                          */
2443                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2444                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2445                                 page_bad = TRUE;
2446                         /*
2447                          * Test for alternating 0's and 1's
2448                          */
2449                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2450                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2451                                 page_bad = TRUE;
2452                         /*
2453                          * Test for all 1's
2454                          */
2455                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2456                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2457                                 page_bad = TRUE;
2458                         /*
2459                          * Test for all 0's
2460                          */
2461                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2462                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2463                                 page_bad = TRUE;
2464                         /*
2465                          * Restore original value.
2466                          */
2467                         *(int *)ptr = tmp;
2468
2469 skip_memtest:
2470                         /*
2471                          * Adjust array of valid/good pages.
2472                          */
2473                         if (page_bad == TRUE)
2474                                 continue;
2475                         /*
2476                          * If this good page is a continuation of the
2477                          * previous set of good pages, then just increase
2478                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2479                          * Note that "end" points one higher than end,
2480                          * making the range >= start and < end.
2481                          * If we're also doing a speculative memory
2482                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2483                          * so that we keep going. The first bad page
2484                          * will terminate the loop.
2485                          */
2486                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2487                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2488                         } else {
2489                                 pa_indx++;
2490                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2491                                         printf(
2492                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2493                                         pa_indx--;
2494                                         full = TRUE;
2495                                         goto do_dump_avail;
2496                                 }
2497                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2498                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2499                         }
2500                         physmem++;
2501 do_dump_avail:
2502                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2503                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2504                         } else {
2505                                 da_indx++;
2506                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2507                                         da_indx--;
2508                                         goto do_next;
2509                                 }
2510                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2511                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2512                         }
2513 do_next:
2514                         if (full)
2515                                 break;
2516                 }
2517         }
2518         *pte = 0;
2519         invltlb();
2520 #else
2521         phys_avail[0] = physfree;
2522         phys_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2523         dump_avail[0] = 0;
2524         dump_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2525
2526 #endif
2527
2528         /*
2529          * XXX
2530          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2531          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2532          * calculation, etc.).
2533          */
2534         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2535             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2536                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2537                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2538                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2539         }
2540
2541         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2542
2543         /* Trim off space for the message buffer. */
2544         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2545
2546         /* Map the message buffer. */
2547         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2548                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2549                     off);
2550
2551         PT_UPDATES_FLUSH();
2552 }
2553
2554 #ifdef XEN
2555 #define MTOPSIZE (1<<(14 + PAGE_SHIFT))
2556
2557 void
2558 init386(first)
2559         int first;
2560 {
2561         unsigned long gdtmachpfn;
2562         int error, gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2563         size_t kstack0_sz;
2564         struct pcpu *pc;
2565         struct callback_register event = {
2566                 .type = CALLBACKTYPE_event,
2567                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)Xhypervisor_callback },
2568         };
2569         struct callback_register failsafe = {
2570                 .type = CALLBACKTYPE_failsafe,
2571                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback },
2572         };
2573
2574         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2575         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
2576         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
2577         thread0.td_pcb = (struct pcb *)(thread0.td_kstack + kstack0_sz) - 1;
2578
2579         /*
2580          * This may be done better later if it gets more high level
2581          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2582          */
2583         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2584
2585         metadata_missing = 0;
2586         if (xen_start_info->mod_start) {
2587                 preload_metadata = (caddr_t)xen_start_info->mod_start;
2588                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2589         } else {
2590                 metadata_missing = 1;
2591         }
2592         if (envmode == 1)
2593                 kern_envp = static_env;
2594         else if ((caddr_t)xen_start_info->cmd_line)
2595                 kern_envp = xen_setbootenv((caddr_t)xen_start_info->cmd_line);
2596
2597         boothowto |= xen_boothowto(kern_envp);
2598
2599         /* Init basic tunables, hz etc */
2600         init_param1();
2601
2602         /*
2603          * XEN occupies a portion of the upper virtual address space
2604          * At its base it manages an array mapping machine page frames
2605          * to physical page frames - hence we need to be able to
2606          * access 4GB - (64MB  - 4MB + 64k)
2607          */
2608         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2609         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2610         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2611         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2612         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2613         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2614         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2615         gdt_segs[GBIOSLOWMEM_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2616
2617         pc = &__pcpu[0];
2618         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2619         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2620
2621         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V | PG_RW);
2622         bzero(gdt, PAGE_SIZE);
2623         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2624                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2625
2626         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2627
2628         gdtmachpfn = vtomach(gdt) >> PAGE_SHIFT;
2629         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V);
2630         PANIC_IF(HYPERVISOR_set_gdt(&gdtmachpfn, 512) != 0);
2631         lgdt(&r_gdt);
2632         gdtset = 1;
2633
2634         if ((error = HYPERVISOR_set_trap_table(trap_table)) != 0) {
2635                 panic("set_trap_table failed - error %d\n", error);
2636         }
2637
2638         error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &event);
2639         if (error == 0)
2640                 error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &failsafe);
2641 #if     CONFIG_XEN_COMPAT <= 0x030002
2642         if (error == -ENOXENSYS)
2643                 HYPERVISOR_set_callbacks(GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL),
2644                     (unsigned long)Xhypervisor_callback,
2645                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback);
2646 #endif
2647         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2648         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2649                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2650         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2651         first += DPCPU_SIZE;
2652         physfree += DPCPU_SIZE;
2653         init_first += DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE;
2654
2655         PCPU_SET(prvspace, pc);
2656         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2657         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2658
2659         /*
2660          * Initialize mutexes.
2661          *
2662          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2663          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2664          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2665          *           under witness.
2666          */
2667         mutex_init();
2668         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2669
2670         /* make ldt memory segments */
2671         PT_SET_MA(ldt, xpmap_ptom(VTOP(ldt)) | PG_V | PG_RW);
2672         bzero(ldt, PAGE_SIZE);
2673         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2674         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2675         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2676                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2677
2678         default_proc_ldt.ldt_base = (caddr_t)ldt;
2679         default_proc_ldt.ldt_len = 6;
2680         _default_ldt = (int)&default_proc_ldt;
2681         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2682         PT_SET_MA(ldt, *vtopte((unsigned long)ldt) & ~PG_RW);
2683         xen_set_ldt((unsigned long) ldt, (sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]));
2684
2685 #if defined(XEN_PRIVILEGED)
2686         /*
2687          * Initialize the i8254 before the console so that console
2688          * initialization can use DELAY().
2689          */
2690         i8254_init();
2691 #endif
2692
2693         /*
2694          * Initialize the console before we print anything out.
2695          */
2696         cninit();
2697
2698         if (metadata_missing)
2699                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2700
2701 #ifdef DEV_ISA
2702 #ifdef DEV_ATPIC
2703         elcr_probe();
2704         atpic_startup();
2705 #else
2706         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2707         atpic_reset();
2708
2709         /*
2710          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2711          * interrupt handler.
2712          */
2713         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2714             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2715         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2716             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2717 #endif
2718 #endif
2719
2720 #ifdef DDB
2721         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2722         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2723 #endif
2724
2725         kdb_init();
2726
2727 #ifdef KDB
2728         if (boothowto & RB_KDB)
2729                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2730 #endif
2731
2732         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2733         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2734             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2735         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2736             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2737         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2738
2739         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2740         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2741         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2742             kstack0_sz - sizeof(struct pcb) - 16);
2743         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2744         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2745         HYPERVISOR_stack_switch(GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL),
2746             PCPU_GET(common_tss.tss_esp0));
2747
2748         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2749         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2750
2751         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2752             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2753         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2754             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2755 #ifdef PAE
2756         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2757 #else
2758         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2759 #endif
2760         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2761         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2762         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2763             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2764         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2765         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2766         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2767
2768         vm86_initialize();
2769         getmemsize(first);
2770         init_param2(physmem);
2771
2772         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2773
2774         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
2775         /* transfer to user mode */
2776
2777         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2778         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2779
2780         /* setup proc 0's pcb */
2781         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2782 #ifdef PAE
2783         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2784 #else
2785         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2786 #endif
2787         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2788         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2789         thread0.td_pcb->pcb_fsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[0];
2790         thread0.td_pcb->pcb_gsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[1];
2791
2792         cpu_probe_amdc1e();
2793 }
2794
2795 #else
2796 void
2797 init386(first)
2798         int first;
2799 {
2800         struct gate_descriptor *gdp;
2801         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2802         size_t kstack0_sz;
2803         struct pcpu *pc;
2804
2805         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2806         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
2807         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
2808         thread0.td_pcb = (struct pcb *)(thread0.td_kstack + kstack0_sz) - 1;
2809
2810         /*
2811          * This may be done better later if it gets more high level
2812          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2813          */
2814         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2815
2816         metadata_missing = 0;
2817         if (bootinfo.bi_modulep) {
2818                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
2819                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2820         } else {
2821                 metadata_missing = 1;
2822         }
2823         if (envmode == 1)
2824                 kern_envp = static_env;
2825         else if (bootinfo.bi_envp)
2826                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
2827
2828         /* Init basic tunables, hz etc */
2829         init_param1();
2830
2831         /*
2832          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2833          * of address space and permissions are enforced at page level.
2834          */
2835         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2836         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2837         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2838         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2839         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2840         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2841
2842         pc = &__pcpu[0];
2843         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2844         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2845         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2846
2847         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2848                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2849
2850         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2851         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2852         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2853         lgdt(&r_gdt);
2854
2855         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2856         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2857                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2858         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2859         first += DPCPU_SIZE;
2860         PCPU_SET(prvspace, pc);
2861         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2862         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2863
2864         /*
2865          * Initialize mutexes.
2866          *
2867          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2868          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2869          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2870          *           under witness.
2871          */
2872         mutex_init();
2873         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2874
2875         /* make ldt memory segments */
2876         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2877         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2878         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2879                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2880
2881         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2882         lldt(_default_ldt);
2883         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2884
2885         /* exceptions */
2886         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2887                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2888                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2889         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2890             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2891         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2892             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2893         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2894             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2895         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2896             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2897         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2898             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2899         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2900             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2901         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2902             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2903         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2904             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2905         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2906         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2907             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2908         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2909             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2910         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2911             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2912         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2913             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2914         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2915             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2916         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2917             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2918         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2919             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2920         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2921             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2922         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2923             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2924         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2925             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2926         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2927             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2928 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2929         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2930             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2931 #endif
2932 #ifdef XENHVM
2933         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2934             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2935 #endif
2936
2937         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2938         r_idt.rd_base = (int) idt;
2939         lidt(&r_idt);
2940
2941 #ifdef XBOX
2942         /*
2943          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
2944          * This should be 0x10de / 0x02a5.
2945          *
2946          * This is exactly what Linux does.
2947          */
2948         outl(0xcf8, 0x80000000);
2949         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
2950                 arch_i386_is_xbox = 1;
2951                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
2952
2953                 /*
2954                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
2955                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
2956                  * so we just query it.
2957                  */
2958                 outl(0xcf8, 0x80000084);
2959                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
2960         }
2961 #endif /* XBOX */
2962
2963         /*
2964          * Initialize the i8254 before the console so that console
2965          * initialization can use DELAY().
2966          */
2967         i8254_init();
2968
2969         /*
2970          * Initialize the console before we print anything out.
2971          */
2972         cninit();
2973
2974         if (metadata_missing)
2975                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2976
2977 #ifdef DEV_ISA
2978 #ifdef DEV_ATPIC
2979         elcr_probe();
2980         atpic_startup();
2981 #else
2982         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2983         atpic_reset();
2984
2985         /*
2986          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2987          * interrupt handler.
2988          */
2989         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2990             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2991         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2992             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2993 #endif
2994 #endif
2995
2996 #ifdef DDB
2997         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2998         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2999 #endif
3000
3001         kdb_init();
3002
3003 #ifdef KDB
3004         if (boothowto & RB_KDB)
3005                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
3006 #endif
3007
3008         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
3009         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3010             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3011         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3012             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3013         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
3014
3015         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
3016         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
3017         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
3018             kstack0_sz - sizeof(struct pcb) - 16);
3019         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
3020         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
3021         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
3022         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
3023         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
3024         ltr(gsel_tss);
3025
3026         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
3027         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
3028
3029         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
3030             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
3031         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
3032             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3033 #ifdef PAE
3034         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
3035 #else
3036         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
3037 #endif
3038         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
3039         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
3040         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
3041             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3042         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
3043         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
3044         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
3045
3046         vm86_initialize();
3047         getmemsize(first);
3048         init_param2(physmem);
3049
3050         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
3051
3052         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
3053
3054         /* make a call gate to reenter kernel with */
3055         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
3056
3057         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
3058         gdp->gd_looffset = x;
3059         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
3060         gdp->gd_stkcpy = 1;
3061         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
3062         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
3063         gdp->gd_p = 1;
3064         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
3065
3066         /* XXX does this work? */
3067         /* XXX yes! */
3068         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
3069         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
3070
3071         /* transfer to user mode */
3072
3073         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
3074         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
3075
3076         /* setup proc 0's pcb */
3077         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
3078 #ifdef PAE
3079         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
3080 #else
3081         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
3082 #endif
3083         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
3084         thread0.td_frame = &proc0_tf;
3085
3086         cpu_probe_amdc1e();
3087
3088 #ifdef FDT
3089         x86_init_fdt();
3090 #endif
3091 }
3092 #endif
3093
3094 void
3095 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
3096 {
3097
3098         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
3099 }
3100
3101 void
3102 spinlock_enter(void)
3103 {
3104         struct thread *td;
3105         register_t flags;
3106
3107         td = curthread;
3108         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
3109                 flags = intr_disable();
3110                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
3111                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
3112         } else
3113                 td->td_md.md_spinlock_count++;
3114         critical_enter();
3115 }
3116
3117 void
3118 spinlock_exit(void)
3119 {
3120         struct thread *td;
3121         register_t flags;
3122
3123         td = curthread;
3124         critical_exit();
3125         flags = td->td_md.md_saved_flags;
3126         td->td_md.md_spinlock_count--;
3127         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
3128                 intr_restore(flags);
3129 }
3130
3131 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
3132 static void f00f_hack(void *unused);
3133 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
3134
3135 static void
3136 f00f_hack(void *unused)
3137 {
3138         struct gate_descriptor *new_idt;
3139         vm_offset_t tmp;
3140
3141         if (!has_f00f_bug)
3142                 return;
3143
3144         GIANT_REQUIRED;
3145
3146         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
3147
3148         tmp = kmem_malloc(kernel_arena, PAGE_SIZE * 2, M_WAITOK | M_ZERO);
3149         if (tmp == 0)
3150                 panic("kmem_malloc returned 0");
3151
3152         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
3153         new_idt = (struct gate_descriptor*)
3154             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
3155         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
3156         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
3157         lidt(&r_idt);
3158         idt = new_idt;
3159         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
3160 }
3161 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
3162
3163 /*
3164  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
3165  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
3166  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
3167  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
3168  * enough for a backtrace.
3169  */
3170 void
3171 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
3172 {
3173
3174         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
3175         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
3176         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
3177         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
3178         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
3179         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
3180 }
3181
3182 int
3183 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
3184 {
3185
3186         td->td_frame->tf_eip = addr;
3187         return (0);
3188 }
3189
3190 int
3191 ptrace_single_step(struct thread *td)
3192 {
3193         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
3194         return (0);
3195 }
3196
3197 int
3198 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
3199 {
3200         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
3201         return (0);
3202 }
3203
3204 int
3205 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3206 {
3207         struct pcb *pcb;
3208         struct trapframe *tp;
3209
3210         tp = td->td_frame;
3211         pcb = td->td_pcb;
3212         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
3213         return (fill_frame_regs(tp, regs));
3214 }
3215
3216 int
3217 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
3218 {
3219         regs->r_fs = tp->tf_fs;
3220         regs->r_es = tp->tf_es;
3221         regs->r_ds = tp->tf_ds;
3222         regs->r_edi = tp->tf_edi;
3223         regs->r_esi = tp->tf_esi;
3224         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
3225         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
3226         regs->r_edx = tp->tf_edx;
3227         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
3228         regs->r_eax = tp->tf_eax;
3229         regs->r_eip = tp->tf_eip;
3230         regs->r_cs = tp->tf_cs;
3231         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
3232         regs->r_esp = tp->tf_esp;
3233         regs->r_ss = tp->tf_ss;
3234         return (0);
3235 }
3236
3237 int
3238 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3239 {
3240         struct pcb *pcb;
3241         struct trapframe *tp;
3242
3243         tp = td->td_frame;
3244         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
3245             !CS_SECURE(regs->r_cs))
3246                 return (EINVAL);
3247         pcb = td->td_pcb;
3248         tp->tf_fs = regs->r_fs;
3249         tp->tf_es = regs->r_es;
3250         tp->tf_ds = regs->r_ds;
3251         tp->tf_edi = regs->r_edi;
3252         tp->tf_esi = regs->r_esi;
3253         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
3254         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
3255         tp->tf_edx = regs->r_edx;
3256         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
3257         tp->tf_eax = regs->r_eax;
3258         tp->tf_eip = regs->r_eip;
3259         tp->tf_cs = regs->r_cs;
3260         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
3261         tp->tf_esp = regs->r_esp;
3262         tp->tf_ss = regs->r_ss;
3263         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
3264         return (0);
3265 }
3266
3267 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3268 static void
3269 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
3270         struct savexmm *sv_xmm;
3271         struct save87 *sv_87;
3272 {
3273         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3274         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3275         int i;
3276
3277         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
3278
3279         /* FPU control/status */
3280         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
3281         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
3282         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
3283         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
3284         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
3285         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
3286         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
3287         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
3288
3289         /* FPU registers */
3290         for (i = 0; i < 8; ++i)
3291                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
3292 }
3293
3294 static void
3295 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
3296         struct save87 *sv_87;
3297         struct savexmm *sv_xmm;
3298 {
3299         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3300         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3301         int i;
3302
3303         /* FPU control/status */
3304         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
3305         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
3306         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
3307         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
3308         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
3309         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
3310         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
3311         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
3312
3313         /* FPU registers */
3314         for (i = 0; i < 8; ++i)
3315                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
3316 }
3317 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3318
3319 int
3320 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3321 {
3322
3323         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
3324             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
3325             ("not suspended thread %p", td));
3326 #ifdef DEV_NPX
3327         npxgetregs(td);
3328 #else
3329         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
3330 #endif
3331 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3332         if (cpu_fxsr)
3333                 fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_user_save.sv_xmm,
3334                     (struct save87 *)fpregs);
3335         else
3336 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3337                 bcopy(&td->td_pcb->pcb_user_save.sv_87, fpregs,
3338                     sizeof(*fpregs));
3339         return (0);
3340 }
3341
3342 int
3343 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3344 {
3345
3346 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3347         if (cpu_fxsr)
3348                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
3349                     &td->td_pcb->pcb_user_save.sv_xmm);
3350         else
3351 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3352                 bcopy(fpregs, &td->td_pcb->pcb_user_save.sv_87,
3353                     sizeof(*fpregs));
3354 #ifdef DEV_NPX
3355         npxuserinited(td);
3356 #endif
3357         return (0);
3358 }
3359
3360 /*
3361  * Get machine context.
3362  */
3363 int
3364 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
3365 {
3366         struct trapframe *tp;
3367         struct segment_descriptor *sdp;
3368
3369         tp = td->td_frame;
3370
3371         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
3372         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
3373         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
3374         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
3375         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
3376         mcp->mc_es = tp->tf_es;
3377         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
3378         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
3379         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
3380         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
3381         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
3382         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
3383         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
3384                 mcp->mc_eax = 0;
3385                 mcp->mc_edx = 0;
3386                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
3387         } else {
3388                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
3389                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
3390         }
3391         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
3392         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
3393         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
3394         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
3395         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
3396         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
3397         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
3398         get_fpcontext(td, mcp);
3399         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
3400         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3401         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
3402         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3403         mcp->mc_flags = 0;
3404         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
3405         return (0);
3406 }
3407
3408 /*
3409  * Set machine context.
3410  *
3411  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
3412  * touch the cs selector.
3413  */
3414 int
3415 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
3416 {
3417         struct trapframe *tp;
3418         int eflags, ret;
3419
3420         tp = td->td_frame;
3421         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp))
3422                 return (EINVAL);
3423         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
3424             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
3425         if ((ret = set_fpcontext(td, mcp)) == 0) {
3426                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
3427                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
3428                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
3429                 tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
3430                 tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
3431                 tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
3432                 tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
3433                 tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
3434                 tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
3435                 tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
3436                 tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
3437                 tp->tf_eflags = eflags;
3438                 tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
3439                 tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
3440                 td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
3441                 ret = 0;
3442         }
3443         return (ret);
3444 }
3445
3446 static void
3447 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
3448 {
3449
3450 #ifndef DEV_NPX
3451         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
3452         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
3453         bzero(mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
3454 #else
3455         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
3456         bcopy(&td->td_pcb->pcb_user_save, &mcp->mc_fpstate[0],
3457             sizeof(mcp->mc_fpstate));
3458         mcp->mc_fpformat = npxformat();
3459 #endif
3460 }
3461
3462 static int
3463 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
3464 {
3465
3466         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
3467                 return (0);
3468         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
3469             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
3470                 return (EINVAL);
3471         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
3472                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
3473                 fpstate_drop(td);
3474         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
3475             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
3476 #ifdef DEV_NPX
3477 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3478                 if (cpu_fxsr)
3479                         ((union savefpu *)&mcp->mc_fpstate)->sv_xmm.sv_env.
3480                             en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
3481 #endif
3482                 npxsetregs(td, (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate);
3483 #endif
3484         } else
3485                 return (EINVAL);
3486         return (0);
3487 }
3488
3489 static void
3490 fpstate_drop(struct thread *td)
3491 {
3492
3493         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
3494         critical_enter();
3495 #ifdef DEV_NPX
3496         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
3497                 npxdrop();
3498 #endif
3499         /*
3500          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
3501          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
3502          *
3503          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
3504          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
3505          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
3506          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
3507          * have too many layers.
3508          */
3509         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
3510             PCB_NPXUSERINITDONE);
3511         critical_exit();
3512 }
3513
3514 int
3515 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3516 {
3517         struct pcb *pcb;
3518
3519         if (td == NULL) {
3520                 dbregs->dr[0] = rdr0();
3521                 dbregs->dr[1] = rdr1();
3522                 dbregs->dr[2] = rdr2();
3523                 dbregs->dr[3] = rdr3();
3524                 dbregs->dr[4] = rdr4();
3525                 dbregs->dr[5] = rdr5();
3526                 dbregs->dr[6] = rdr6();
3527                 dbregs->dr[7] = rdr7();
3528         } else {
3529                 pcb = td->td_pcb;
3530                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
3531                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
3532                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
3533                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
3534                 dbregs->dr[4] = 0;
3535                 dbregs->dr[5] = 0;
3536                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
3537                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
3538         }
3539         return (0);
3540 }
3541
3542 int
3543 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3544 {
3545         struct pcb *pcb;
3546         int i;
3547
3548         if (td == NULL) {
3549                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
3550                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
3551                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
3552                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
3553                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
3554                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
3555                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
3556                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
3557         } else {
3558                 /*
3559                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
3560                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
3561                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
3562                  * TRCTRAP.
3563                  */
3564                 for (i = 0; i < 4; i++) {
3565                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3566                                 return (EINVAL);
3567                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3568                                 return (EINVAL);
3569                 }
3570
3571                 pcb = td->td_pcb;
3572
3573                 /*
3574                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
3575                  * process's address space.  If a process could do this, it
3576                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
3577                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
3578                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
3579                  * process's address space.
3580                  *
3581                  * XXX - what about when the watched area of the user's
3582                  * address space is written into from within the kernel
3583                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
3584                  * from within kernel mode?
3585                  */
3586
3587                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
3588                         /* dr0 is enabled */
3589                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3590                                 return (EINVAL);
3591                 }
3592
3593                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
3594                         /* dr1 is enabled */
3595                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3596                                 return (EINVAL);
3597                 }
3598
3599                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
3600                         /* dr2 is enabled */
3601                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3602                                 return (EINVAL);
3603                 }
3604
3605                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
3606                         /* dr3 is enabled */
3607                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3608                                 return (EINVAL);
3609                 }
3610
3611                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
3612                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
3613                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
3614                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
3615                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
3616                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
3617
3618                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
3619         }
3620
3621         return (0);
3622 }
3623
3624 /*
3625  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
3626  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
3627  */
3628 int
3629 user_dbreg_trap(void)
3630 {
3631         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
3632         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
3633         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
3634         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
3635         int i;
3636
3637         dr7 = rdr7();
3638         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
3639                 /*
3640                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
3641                  * thus the trap couldn't have been caused by the
3642                  * hardware debug registers
3643                  */
3644                 return 0;
3645         }
3646
3647         nbp = 0;
3648         dr6 = rdr6();
3649         bp = dr6 & 0x0000000f;
3650
3651         if (!bp) {
3652                 /*
3653                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
3654                  * trap was not caused by any of the debug registers
3655                  */
3656                 return 0;
3657         }
3658
3659         /*
3660          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
3661          * which ones and if any of them are user space addresses
3662          */
3663
3664         if (bp & 0x01) {
3665                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
3666         }
3667         if (bp & 0x02) {
3668                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
3669         }
3670         if (bp & 0x04) {
3671                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
3672         }
3673         if (bp & 0x08) {
3674                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
3675         }
3676
3677         for (i = 0; i < nbp; i++) {
3678                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3679                         /*
3680                          * addr[i] is in user space
3681                          */
3682                         return nbp;
3683                 }
3684         }
3685
3686         /*
3687          * None of the breakpoints are in user space.
3688          */
3689         return 0;
3690 }
3691
3692 #ifdef KDB
3693
3694 /*
3695  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
3696  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
3697  */
3698
3699 /* silence compiler warnings */
3700 u_char inb_(u_short);
3701 void outb_(u_short, u_char);
3702
3703 u_char
3704 inb_(u_short port)
3705 {
3706         return inb(port);
3707 }
3708
3709 void
3710 outb_(u_short port, u_char data)
3711 {
3712         outb(port, data);
3713 }
3714
3715 #endif /* KDB */