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 #ifdef PC98
 116 #include <pc98/pc98/pc98_machdep.h>
 117 #else
 118 #include <isa/rtc.h>
 119 #endif
 120
 121 #include <net/netisr.h>
 122
 123 #include <machine/bootinfo.h>
 124 #include <machine/clock.h>
 125 #include <machine/cpu.h>
 126 #include <machine/cputypes.h>
 127 #include <machine/intr_machdep.h>
 128 #include <x86/mca.h>
 129 #include <machine/md_var.h>
 130 #include <machine/metadata.h>
 131 #include <machine/mp_watchdog.h>
 132 #include <machine/pc/bios.h>
 133 #include <machine/pcb.h>
 134 #include <machine/pcb_ext.h>
 135 #include <machine/proc.h>
 136 #include <machine/reg.h>
 137 #include <machine/sigframe.h>
 138 #include <machine/specialreg.h>
 139 #include <machine/vm86.h>
 140 #ifdef PERFMON
 141 #include <machine/perfmon.h>
 142 #endif
 143 #ifdef SMP
 144 #include <machine/smp.h>
 145 #endif
 146 #ifdef FDT
 147 #include <x86/fdt.h>
 148 #endif
 149
 150 #ifdef DEV_APIC
 151 #include <machine/apicvar.h>
 152 #endif
 153
 154 #ifdef DEV_ISA
 155 #include <x86/isa/icu.h>
 156 #endif
 157
 158 #ifdef XBOX
 159 #include <machine/xbox.h>
 160
 161 int arch_i386_is_xbox = 0;
 162 uint32_t arch_i386_xbox_memsize = 0;
 163 #endif
 164
 165 #ifdef XEN
 166 /* XEN includes */
 167 #include <xen/xen-os.h>
 168 #include <xen/hypervisor.h>
 169 #include <machine/xen/xenvar.h>
 170 #include <machine/xen/xenfunc.h>
 171 #include <xen/xen_intr.h>
 172
 173 void Xhypervisor_callback(void);
 174 void failsafe_callback(void);
 175
 176 extern trap_info_t trap_table[];
 177 struct proc_ldt default_proc_ldt;
 178 extern int init_first;
 179 int running_xen = 1;
 180 extern unsigned long physfree;
 181 #endif /* XEN */
 182
 183 /* Sanity check for __curthread() */
 184 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 185
 186 extern register_t init386(int first);
 187 extern void dblfault_handler(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     char *xfpusave, size_t xfpusave_len);
 200 static int  set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 201     char *xfpustate, size_t xfpustate_len);
 202 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 203 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 204 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 205 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 206 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 207
 208 #ifdef DDB
 209 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 210 #endif
 211
 212 /* Intel ICH registers */
 213 #define ICH_PMBASE      0x400
 214 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 215
 216 int     _udatasel, _ucodesel;
 217 u_int   basemem;
 218
 219 #ifdef PC98
 220 int     need_pre_dma_flush;     /* If 1, use wbinvd befor DMA transfer. */
 221 int     need_post_dma_flush;    /* If 1, use invd after DMA transfer. */
 222
 223 static int      ispc98 = 1;
 224 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 225 #endif
 226
 227 int cold = 1;
 228
 229 #ifdef COMPAT_43
 230 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 231 #endif
 232 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 233 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 234 #endif
 235
 236 long Maxmem = 0;
 237 long realmem = 0;
 238
 239 #ifdef PAE
 240 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 241 #endif
 242
 243 /*
 244  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 245  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 246  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 247  * PHYSSEG entries.
 248  */
 249 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 250
 251 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 252 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 253
 254 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 255 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 256 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 257
 258 struct kva_md_info kmi;
 259
 260 static struct trapframe proc0_tf;
 261 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 262
 263 struct mtx icu_lock;
 264
 265 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 266
 267 static void
 268 cpu_startup(dummy)
 269         void *dummy;
 270 {
 271         uintmax_t memsize;
 272         char *sysenv;
 273
 274 #ifndef PC98
 275         /*
 276          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 277          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 278          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 279          * start the APs.
 280          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 281          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 282          */
 283         sysenv = getenv("smbios.system.product");
 284         if (sysenv != NULL) {
 285                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 286                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 287                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 288                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 289                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 290                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 291                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 292                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 293                         if (bootverbose)
 294                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 295                                     "Intel ICH.\n");
 296                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 297                 }
 298                 freeenv(sysenv);
 299         }
 300 #endif /* !PC98 */
 301
 302         /*
 303          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 304          */
 305         startrtclock();
 306         printcpuinfo();
 307         panicifcpuunsupported();
 308 #ifdef PERFMON
 309         perfmon_init();
 310 #endif
 311
 312         /*
 313          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 314          */
 315         memsize = 0;
 316         sysenv = getenv("smbios.memory.enabled");
 317         if (sysenv != NULL) {
 318                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 319                 freeenv(sysenv);
 320         }
 321         if (memsize < ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count))
 322                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 323         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 324         realmem = atop(memsize);
 325
 326         /*
 327          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 328          */
 329         if (bootverbose) {
 330                 int indx;
 331
 332                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 333                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 334                         vm_paddr_t size;
 335
 336                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 337                         printf(
 338                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 339                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 340                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 341                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 342                 }
 343         }
 344
 345         vm_ksubmap_init(&kmi);
 346
 347         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 348             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
 349             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
 350
 351         /*
 352          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 353          */
 354         bufinit();
 355         vm_pager_bufferinit();
 356 #ifndef XEN
 357         cpu_setregs();
 358 #endif
 359 }
 360
 361 /*
 362  * Send an interrupt to process.
 363  *
 364  * Stack is set up to allow sigcode stored
 365  * at top to call routine, followed by call
 366  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 367  * resets the signal mask, the stack, and the
 368  * frame pointer, it returns to the user
 369  * specified pc, psl.
 370  */
 371 #ifdef COMPAT_43
 372 static void
 373 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 374 {
 375         struct osigframe sf, *fp;
 376         struct proc *p;
 377         struct thread *td;
 378         struct sigacts *psp;
 379         struct trapframe *regs;
 380         int sig;
 381         int oonstack;
 382
 383         td = curthread;
 384         p = td->td_proc;
 385         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 386         sig = ksi->ksi_signo;
 387         psp = p->p_sigacts;
 388         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 389         regs = td->td_frame;
 390         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 391
 392         /* Allocate space for the signal handler context. */
 393         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 394             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 395                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 396                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 397 #if defined(COMPAT_43)
 398                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 399 #endif
 400         } else
 401                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 402
 403         /* Translate the signal if appropriate. */
 404         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 405                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 406
 407         /* Build the argument list for the signal handler. */
 408         sf.sf_signum = sig;
 409         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 410         bzero(&sf.sf_siginfo, sizeof(sf.sf_siginfo));
 411         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 412                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 413                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 414                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 415                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 416                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 417                 sf.sf_addr = 0;
 418         } else {
 419                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 420                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 421                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 422                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 423         }
 424         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 425         PROC_UNLOCK(p);
 426
 427         /* Save most if not all of trap frame. */
 428         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 429         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 430         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 431         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 432         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 433         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 434         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 435         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 436         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 437         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 438         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 439         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 440         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 441
 442         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 443         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 444         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 445         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 446         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 447         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 448         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 449         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 450         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 451
 452         /*
 453          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 454          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 455          * eflags.
 456          */
 457         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 458                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 459                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 460                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 461
 462                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 463                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 464                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 465                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 466
 467                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 468                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 469                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 470                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 471
 472                 /* See sendsig() for comments. */
 473                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 474         }
 475
 476         /*
 477          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 478          */
 479         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 480 #ifdef DEBUG
 481                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 482 #endif
 483                 PROC_LOCK(p);
 484                 sigexit(td, SIGILL);
 485         }
 486
 487         regs->tf_esp = (int)fp;
 488         if (p->p_sysent->sv_sigcode_base != 0) {
 489                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 490                     szosigcode;
 491         } else {
 492                 /* a.out sysentvec does not use shared page */
 493                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szosigcode;
 494         }
 495         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 496         regs->tf_cs = _ucodesel;
 497         regs->tf_ds = _udatasel;
 498         regs->tf_es = _udatasel;
 499         regs->tf_fs = _udatasel;
 500         load_gs(_udatasel);
 501         regs->tf_ss = _udatasel;
 502         PROC_LOCK(p);
 503         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 504 }
 505 #endif /* COMPAT_43 */
 506
 507 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 508 static void
 509 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 510 {
 511         struct sigframe4 sf, *sfp;
 512         struct proc *p;
 513         struct thread *td;
 514         struct sigacts *psp;
 515         struct trapframe *regs;
 516         int sig;
 517         int oonstack;
 518
 519         td = curthread;
 520         p = td->td_proc;
 521         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 522         sig = ksi->ksi_signo;
 523         psp = p->p_sigacts;
 524         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 525         regs = td->td_frame;
 526         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 527
 528         /* Save user context. */
 529         bzero(&sf, sizeof(sf));
 530         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 531         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 532         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 533             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 534         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 535         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 536         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 537         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 538             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 539         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__,
 540             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__));
 541         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 542
 543         /* Allocate space for the signal handler context. */
 544         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 545             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 546                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 547                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 548 #if defined(COMPAT_43)
 549                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 550 #endif
 551         } else
 552                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 553
 554         /* Translate the signal if appropriate. */
 555         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 556                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 557
 558         /* Build the argument list for the signal handler. */
 559         sf.sf_signum = sig;
 560         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 561         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 562         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 563                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 564                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 565                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 566
 567                 /* Fill in POSIX parts */
 568                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 569                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 570                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 571         } else {
 572                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 573                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 574                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 575                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 576         }
 577         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 578         PROC_UNLOCK(p);
 579
 580         /*
 581          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 582          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 583          * eflags.
 584          */
 585         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 586                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 587                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 588
 589                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 590                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 591                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 592                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 593
 594                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 595                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 596                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 597                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 598
 599                 /*
 600                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 601                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 602                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 603                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 604                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 605                  */
 606                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 607         }
 608
 609         /*
 610          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 611          */
 612         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 613 #ifdef DEBUG
 614                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 615 #endif
 616                 PROC_LOCK(p);
 617                 sigexit(td, SIGILL);
 618         }
 619
 620         regs->tf_esp = (int)sfp;
 621         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 622             szfreebsd4_sigcode;
 623         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 624         regs->tf_cs = _ucodesel;
 625         regs->tf_ds = _udatasel;
 626         regs->tf_es = _udatasel;
 627         regs->tf_fs = _udatasel;
 628         regs->tf_ss = _udatasel;
 629         PROC_LOCK(p);
 630         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 631 }
 632 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 633
 634 void
 635 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 636 {
 637         struct sigframe sf, *sfp;
 638         struct proc *p;
 639         struct thread *td;
 640         struct sigacts *psp;
 641         char *sp;
 642         struct trapframe *regs;
 643         struct segment_descriptor *sdp;
 644         char *xfpusave;
 645         size_t xfpusave_len;
 646         int sig;
 647         int oonstack;
 648
 649         td = curthread;
 650         p = td->td_proc;
 651         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 652         sig = ksi->ksi_signo;
 653         psp = p->p_sigacts;
 654         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 655 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 656         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 657                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 658                 return;
 659         }
 660 #endif
 661 #ifdef COMPAT_43
 662         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 663                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 664                 return;
 665         }
 666 #endif
 667         regs = td->td_frame;
 668         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 669
 670 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 671         if (cpu_max_ext_state_size > sizeof(union savefpu) && use_xsave) {
 672                 xfpusave_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
 673                 xfpusave = __builtin_alloca(xfpusave_len);
 674         } else {
 675 #else
 676         {
 677 #endif
 678                 xfpusave_len = 0;
 679                 xfpusave = NULL;
 680         }
 681
 682         /* Save user context. */
 683         bzero(&sf, sizeof(sf));
 684         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 685         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 686         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 687             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 688         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 689         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 690         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 691         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 692         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext, xfpusave, xfpusave_len);
 693         fpstate_drop(td);
 694         /*
 695          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 696          */
 697         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 698         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 699             sdp->sd_lobase;
 700         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 701         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 702             sdp->sd_lobase;
 703         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2,
 704             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2));
 705         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 706
 707         /* Allocate space for the signal handler context. */
 708         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 709             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 710                 sp = td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 711 #if defined(COMPAT_43)
 712                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 713 #endif
 714         } else
 715                 sp = (char *)regs->tf_esp - 128;
 716         if (xfpusave != NULL) {
 717                 sp -= xfpusave_len;
 718                 sp = (char *)((unsigned int)sp & ~0x3F);
 719                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate = (register_t)sp;
 720         }
 721         sp -= sizeof(struct sigframe);
 722
 723         /* Align to 16 bytes. */
 724         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 725
 726         /* Translate the signal if appropriate. */
 727         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 728                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 729
 730         /* Build the argument list for the signal handler. */
 731         sf.sf_signum = sig;
 732         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 733         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 734         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 735                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 736                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 737                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 738
 739                 /* Fill in POSIX parts */
 740                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 741                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 742         } else {
 743                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 744                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 745                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 746                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 747         }
 748         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 749         PROC_UNLOCK(p);
 750
 751         /*
 752          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 753          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 754          * eflags.
 755          */
 756         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 757                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 758                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 759
 760                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 761                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 762                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 763                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 764
 765                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 766                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 767                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 768                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 769
 770                 /*
 771                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 772                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 773                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 774                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 775                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 776                  */
 777                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 778         }
 779
 780         /*
 781          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 782          */
 783         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
 784             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
 785             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
 786             != 0)) {
 787 #ifdef DEBUG
 788                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 789 #endif
 790                 PROC_LOCK(p);
 791                 sigexit(td, SIGILL);
 792         }
 793
 794         regs->tf_esp = (int)sfp;
 795         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 796         if (regs->tf_eip == 0)
 797                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szsigcode;
 798         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 799         regs->tf_cs = _ucodesel;
 800         regs->tf_ds = _udatasel;
 801         regs->tf_es = _udatasel;
 802         regs->tf_fs = _udatasel;
 803         regs->tf_ss = _udatasel;
 804         PROC_LOCK(p);
 805         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 806 }
 807
 808 /*
 809  * System call to cleanup state after a signal
 810  * has been taken.  Reset signal mask and
 811  * stack state from context left by sendsig (above).
 812  * Return to previous pc and psl as specified by
 813  * context left by sendsig. Check carefully to
 814  * make sure that the user has not modified the
 815  * state to gain improper privileges.
 816  *
 817  * MPSAFE
 818  */
 819 #ifdef COMPAT_43
 820 int
 821 osigreturn(td, uap)
 822         struct thread *td;
 823         struct osigreturn_args /* {
 824                 struct osigcontext *sigcntxp;
 825         } */ *uap;
 826 {
 827         struct osigcontext sc;
 828         struct trapframe *regs;
 829         struct osigcontext *scp;
 830         int eflags, error;
 831         ksiginfo_t ksi;
 832
 833         regs = td->td_frame;
 834         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 835         if (error != 0)
 836                 return (error);
 837         scp = &sc;
 838         eflags = scp->sc_ps;
 839         if (eflags & PSL_VM) {
 840                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 841                 struct vm86_kernel *vm86;
 842
 843                 /*
 844                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 845                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 846                  */
 847                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 848                         return (EINVAL);
 849                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 850                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 851                         return (EINVAL);
 852
 853                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 854                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 855                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 856                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 857                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 858                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 859                         trapsignal(td, &ksi);
 860                 }
 861
 862                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 863                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 864                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 865                 } else {
 866                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 867                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 868                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 869                 }
 870                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 871                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 872                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 873                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 874                 tf->tf_ds = _udatasel;
 875                 tf->tf_es = _udatasel;
 876                 tf->tf_fs = _udatasel;
 877         } else {
 878                 /*
 879                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 880                  */
 881                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 882                         return (EINVAL);
 883                 }
 884
 885                 /*
 886                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 887                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 888                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 889                  */
 890                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 891                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 892                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 893                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 894                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 895                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 896                         trapsignal(td, &ksi);
 897                         return (EINVAL);
 898                 }
 899                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 900                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 901                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 902         }
 903
 904         /* Restore remaining registers. */
 905         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 906         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 907         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 908         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 909         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 910         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 911         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 912         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 913         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 914         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 915         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 916         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 917         regs->tf_eflags = eflags;
 918
 919 #if defined(COMPAT_43)
 920         if (scp->sc_onstack & 1)
 921                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 922         else
 923                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 924 #endif
 925         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 926             SIGPROCMASK_OLD);
 927         return (EJUSTRETURN);
 928 }
 929 #endif /* COMPAT_43 */
 930
 931 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 932 /*
 933  * MPSAFE
 934  */
 935 int
 936 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 937         struct thread *td;
 938         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 939                 const ucontext4 *sigcntxp;
 940         } */ *uap;
 941 {
 942         struct ucontext4 uc;
 943         struct trapframe *regs;
 944         struct ucontext4 *ucp;
 945         int cs, eflags, error;
 946         ksiginfo_t ksi;
 947
 948         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 949         if (error != 0)
 950                 return (error);
 951         ucp = &uc;
 952         regs = td->td_frame;
 953         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 954         if (eflags & PSL_VM) {
 955                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 956                 struct vm86_kernel *vm86;
 957
 958                 /*
 959                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 960                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 961                  */
 962                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 963                         return (EINVAL);
 964                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 965                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 966                         return (EINVAL);
 967
 968                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 969                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 970                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 971                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 972                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 973                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 974                         trapsignal(td, &ksi);
 975                 }
 976                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 977                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 978                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 979                 } else {
 980                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 981                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 982                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 983                 }
 984                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 985                 tf->tf_eflags = eflags;
 986                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 987                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 988                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 989                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 990                 tf->tf_ds = _udatasel;
 991                 tf->tf_es = _udatasel;
 992                 tf->tf_fs = _udatasel;
 993         } else {
 994                 /*
 995                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 996                  */
 997                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 998                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
 999                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1000                         return (EINVAL);
1001                 }
1002
1003                 /*
1004                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1005                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1006                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1007                  */
1008                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1009                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1010                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
1011                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1012                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1013                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1014                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1015                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1016                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1017                         trapsignal(td, &ksi);
1018                         return (EINVAL);
1019                 }
1020
1021                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1022         }
1023
1024 #if defined(COMPAT_43)
1025         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1026                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1027         else
1028                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1029 #endif
1030         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1031         return (EJUSTRETURN);
1032 }
1033 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
1034
1035 /*
1036  * MPSAFE
1037  */
1038 int
1039 sys_sigreturn(td, uap)
1040         struct thread *td;
1041         struct sigreturn_args /* {
1042                 const struct __ucontext *sigcntxp;
1043         } */ *uap;
1044 {
1045         ucontext_t uc;
1046         struct proc *p;
1047         struct trapframe *regs;
1048         ucontext_t *ucp;
1049         char *xfpustate;
1050         size_t xfpustate_len;
1051         int cs, eflags, error, ret;
1052         ksiginfo_t ksi;
1053
1054         p = td->td_proc;
1055
1056         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
1057         if (error != 0)
1058                 return (error);
1059         ucp = &uc;
1060         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
1061                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
1062                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
1063                 return (EINVAL);
1064         }
1065         regs = td->td_frame;
1066         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
1067         if (eflags & PSL_VM) {
1068                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
1069                 struct vm86_kernel *vm86;
1070
1071                 /*
1072                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
1073                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
1074                  */
1075                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
1076                         return (EINVAL);
1077                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1078                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1079                         return (EINVAL);
1080
1081                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1082                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1083                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1084                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1085                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1086                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1087                         trapsignal(td, &ksi);
1088                 }
1089
1090                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1091                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1092                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1093                 } else {
1094                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1095                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1096                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1097                 }
1098                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1099                 tf->tf_eflags = eflags;
1100                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1101                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1102                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1103                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1104                 tf->tf_ds = _udatasel;
1105                 tf->tf_es = _udatasel;
1106                 tf->tf_fs = _udatasel;
1107         } else {
1108                 /*
1109                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1110                  */
1111                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1112                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1113                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1114                         return (EINVAL);
1115                 }
1116
1117                 /*
1118                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1119                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1120                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1121                  */
1122                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1123                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1124                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1125                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1126                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1127                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1128                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1129                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1130                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1131                         trapsignal(td, &ksi);
1132                         return (EINVAL);
1133                 }
1134
1135                 if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
1136                         xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
1137                         if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
1138                             sizeof(union savefpu)) {
1139                                 uprintf(
1140                             "pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
1141                                     p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
1142                                 return (EINVAL);
1143                         }
1144                         xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
1145                         error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
1146                             xfpustate, xfpustate_len);
1147                         if (error != 0) {
1148                                 uprintf(
1149         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
1150                                     p->p_pid, td->td_name);
1151                                 return (error);
1152                         }
1153                 } else {
1154                         xfpustate = NULL;
1155                         xfpustate_len = 0;
1156                 }
1157                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate,
1158                     xfpustate_len);
1159                 if (ret != 0)
1160                         return (ret);
1161                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1162         }
1163
1164 #if defined(COMPAT_43)
1165         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1166                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1167         else
1168                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1169 #endif
1170
1171         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1172         return (EJUSTRETURN);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * Machine dependent boot() routine
1177  *
1178  * I haven't seen anything to put here yet
1179  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1180  */
1181 void
1182 cpu_boot(int howto)
1183 {
1184 }
1185
1186 /*
1187  * Flush the D-cache for non-DMA I/O so that the I-cache can
1188  * be made coherent later.
1189  */
1190 void
1191 cpu_flush_dcache(void *ptr, size_t len)
1192 {
1193         /* Not applicable */
1194 }
1195
1196 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1197 int
1198 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1199 {
1200         uint64_t tsc1, tsc2;
1201         uint64_t acnt, mcnt, perf;
1202         register_t reg;
1203
1204         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1205                 return (EINVAL);
1206         if ((cpu_feature & CPUID_TSC) == 0)
1207                 return (EOPNOTSUPP);
1208
1209         /*
1210          * If TSC is P-state invariant and APERF/MPERF MSRs do not exist,
1211          * DELAY(9) based logic fails.
1212          */
1213         if (tsc_is_invariant && !tsc_perf_stat)
1214                 return (EOPNOTSUPP);
1215
1216 #ifdef SMP
1217         if (smp_cpus > 1) {
1218                 /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1219                 thread_lock(curthread);
1220                 sched_bind(curthread, cpu_id);
1221                 thread_unlock(curthread);
1222         }
1223 #endif
1224
1225         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1226         reg = intr_disable();
1227         if (tsc_is_invariant) {
1228                 wrmsr(MSR_MPERF, 0);
1229                 wrmsr(MSR_APERF, 0);
1230                 tsc1 = rdtsc();
1231                 DELAY(1000);
1232                 mcnt = rdmsr(MSR_MPERF);
1233                 acnt = rdmsr(MSR_APERF);
1234                 tsc2 = rdtsc();
1235                 intr_restore(reg);
1236                 perf = 1000 * acnt / mcnt;
1237                 *rate = (tsc2 - tsc1) * perf;
1238         } else {
1239                 tsc1 = rdtsc();
1240                 DELAY(1000);
1241                 tsc2 = rdtsc();
1242                 intr_restore(reg);
1243                 *rate = (tsc2 - tsc1) * 1000;
1244         }
1245
1246 #ifdef SMP
1247         if (smp_cpus > 1) {
1248                 thread_lock(curthread);
1249                 sched_unbind(curthread);
1250                 thread_unlock(curthread);
1251         }
1252 #endif
1253
1254         return (0);
1255 }
1256
1257 #ifdef XEN
1258
1259 static void
1260 idle_block(void)
1261 {
1262
1263         HYPERVISOR_sched_op(SCHEDOP_block, 0);
1264 }
1265
1266 void
1267 cpu_halt(void)
1268 {
1269         HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_poweroff);
1270 }
1271
1272 int scheduler_running;
1273
1274 static void
1275 cpu_idle_hlt(sbintime_t sbt)
1276 {
1277
1278         scheduler_running = 1;
1279         enable_intr();
1280         idle_block();
1281 }
1282
1283 #else
1284 /*
1285  * Shutdown the CPU as much as possible
1286  */
1287 void
1288 cpu_halt(void)
1289 {
1290         for (;;)
1291                 halt();
1292 }
1293
1294 #endif
1295
1296 void (*cpu_idle_hook)(sbintime_t) = NULL;       /* ACPI idle hook. */
1297 static int      cpu_ident_amdc1e = 0;   /* AMD C1E supported. */
1298 static int      idle_mwait = 1;         /* Use MONITOR/MWAIT for short idle. */
1299 TUNABLE_INT("machdep.idle_mwait", &idle_mwait);
1300 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, idle_mwait, CTLFLAG_RW, &idle_mwait,
1301     0, "Use MONITOR/MWAIT for short idle");
1302
1303 #define STATE_RUNNING   0x0
1304 #define STATE_MWAIT     0x1
1305 #define STATE_SLEEPING  0x2
1306
1307 #ifndef PC98
1308 static void
1309 cpu_idle_acpi(sbintime_t sbt)
1310 {
1311         int *state;
1312
1313         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1314         *state = STATE_SLEEPING;
1315
1316         /* See comments in cpu_idle_hlt(). */
1317         disable_intr();
1318         if (sched_runnable())
1319                 enable_intr();
1320         else if (cpu_idle_hook)
1321                 cpu_idle_hook(sbt);
1322         else
1323                 __asm __volatile("sti; hlt");
1324         *state = STATE_RUNNING;
1325 }
1326 #endif /* !PC98 */
1327
1328 #ifndef XEN
1329 static void
1330 cpu_idle_hlt(sbintime_t sbt)
1331 {
1332         int *state;
1333
1334         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1335         *state = STATE_SLEEPING;
1336
1337         /*
1338          * Since we may be in a critical section from cpu_idle(), if
1339          * an interrupt fires during that critical section we may have
1340          * a pending preemption.  If the CPU halts, then that thread
1341          * may not execute until a later interrupt awakens the CPU.
1342          * To handle this race, check for a runnable thread after
1343          * disabling interrupts and immediately return if one is
1344          * found.  Also, we must absolutely guarentee that hlt is
1345          * the next instruction after sti.  This ensures that any
1346          * interrupt that fires after the call to disable_intr() will
1347          * immediately awaken the CPU from hlt.  Finally, please note
1348          * that on x86 this works fine because of interrupts enabled only
1349          * after the instruction following sti takes place, while IF is set
1350          * to 1 immediately, allowing hlt instruction to acknowledge the
1351          * interrupt.
1352          */
1353         disable_intr();
1354         if (sched_runnable())
1355                 enable_intr();
1356         else
1357                 __asm __volatile("sti; hlt");
1358         *state = STATE_RUNNING;
1359 }
1360 #endif
1361
1362 static void
1363 cpu_idle_mwait(sbintime_t sbt)
1364 {
1365         int *state;
1366
1367         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1368         *state = STATE_MWAIT;
1369
1370         /* See comments in cpu_idle_hlt(). */
1371         disable_intr();
1372         if (sched_runnable()) {
1373                 enable_intr();
1374                 *state = STATE_RUNNING;
1375                 return;
1376         }
1377         cpu_monitor(state, 0, 0);
1378         if (*state == STATE_MWAIT)
1379                 __asm __volatile("sti; mwait" : : "a" (MWAIT_C1), "c" (0));
1380         else
1381                 enable_intr();
1382         *state = STATE_RUNNING;
1383 }
1384
1385 static void
1386 cpu_idle_spin(sbintime_t sbt)
1387 {
1388         int *state;
1389         int i;
1390
1391         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1392         *state = STATE_RUNNING;
1393
1394         /*
1395          * The sched_runnable() call is racy but as long as there is
1396          * a loop missing it one time will have just a little impact if any
1397          * (and it is much better than missing the check at all).
1398          */
1399         for (i = 0; i < 1000; i++) {
1400                 if (sched_runnable())
1401                         return;
1402                 cpu_spinwait();
1403         }
1404 }
1405
1406 /*
1407  * C1E renders the local APIC timer dead, so we disable it by
1408  * reading the Interrupt Pending Message register and clearing
1409  * both C1eOnCmpHalt (bit 28) and SmiOnCmpHalt (bit 27).
1410  *
1411  * Reference:
1412  *   "BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD NPT Family 0Fh Processors"
1413  *   #32559 revision 3.00+
1414  */
1415 #define MSR_AMDK8_IPM           0xc0010055
1416 #define AMDK8_SMIONCMPHALT      (1ULL << 27)
1417 #define AMDK8_C1EONCMPHALT      (1ULL << 28)
1418 #define AMDK8_CMPHALT           (AMDK8_SMIONCMPHALT | AMDK8_C1EONCMPHALT)
1419
1420 static void
1421 cpu_probe_amdc1e(void)
1422 {
1423
1424         /*
1425          * Detect the presence of C1E capability mostly on latest
1426          * dual-cores (or future) k8 family.
1427          */
1428         if (cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD &&
1429             (cpu_id & 0x00000f00) == 0x00000f00 &&
1430             (cpu_id & 0x0fff0000) >=  0x00040000) {
1431                 cpu_ident_amdc1e = 1;
1432         }
1433 }
1434
1435 #if defined(PC98) || defined(XEN)
1436 void (*cpu_idle_fn)(sbintime_t) = cpu_idle_hlt;
1437 #else
1438 void (*cpu_idle_fn)(sbintime_t) = cpu_idle_acpi;
1439 #endif
1440
1441 void
1442 cpu_idle(int busy)
1443 {
1444 #ifndef XEN
1445         uint64_t msr;
1446 #endif
1447         sbintime_t sbt = -1;
1448
1449         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d",
1450             busy, curcpu);
1451 #if defined(MP_WATCHDOG) && !defined(XEN)
1452         ap_watchdog(PCPU_GET(cpuid));
1453 #endif
1454 #ifndef XEN
1455         /* If we are busy - try to use fast methods. */
1456         if (busy) {
1457                 if ((cpu_feature2 & CPUID2_MON) && idle_mwait) {
1458                         cpu_idle_mwait(busy);
1459                         goto out;
1460                 }
1461         }
1462 #endif
1463
1464         /* If we have time - switch timers into idle mode. */
1465         if (!busy) {
1466                 critical_enter();
1467                 sbt = cpu_idleclock();
1468         }
1469
1470 #ifndef XEN
1471         /* Apply AMD APIC timer C1E workaround. */
1472         if (cpu_ident_amdc1e && cpu_disable_c3_sleep) {
1473                 msr = rdmsr(MSR_AMDK8_IPM);
1474                 if (msr & AMDK8_CMPHALT)
1475                         wrmsr(MSR_AMDK8_IPM, msr & ~AMDK8_CMPHALT);
1476         }
1477 #endif
1478
1479         /* Call main idle method. */
1480         cpu_idle_fn(sbt);
1481
1482         /* Switch timers mack into active mode. */
1483         if (!busy) {
1484                 cpu_activeclock();
1485                 critical_exit();
1486         }
1487 #ifndef XEN
1488 out:
1489 #endif
1490         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d done",
1491             busy, curcpu);
1492 }
1493
1494 int
1495 cpu_idle_wakeup(int cpu)
1496 {
1497         struct pcpu *pcpu;
1498         int *state;
1499
1500         pcpu = pcpu_find(cpu);
1501         state = (int *)pcpu->pc_monitorbuf;
1502         /*
1503          * This doesn't need to be atomic since missing the race will
1504          * simply result in unnecessary IPIs.
1505          */
1506         if (*state == STATE_SLEEPING)
1507                 return (0);
1508         if (*state == STATE_MWAIT)
1509                 *state = STATE_RUNNING;
1510         return (1);
1511 }
1512
1513 /*
1514  * Ordered by speed/power consumption.
1515  */
1516 struct {
1517         void    *id_fn;
1518         char    *id_name;
1519 } idle_tbl[] = {
1520         { cpu_idle_spin, "spin" },
1521         { cpu_idle_mwait, "mwait" },
1522         { cpu_idle_hlt, "hlt" },
1523 #ifndef PC98
1524         { cpu_idle_acpi, "acpi" },
1525 #endif
1526         { NULL, NULL }
1527 };
1528
1529 static int
1530 idle_sysctl_available(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1531 {
1532         char *avail, *p;
1533         int error;
1534         int i;
1535
1536         avail = malloc(256, M_TEMP, M_WAITOK);
1537         p = avail;
1538         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1539                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1540                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1541                         continue;
1542 #ifndef PC98
1543                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1544                     cpu_idle_hook == NULL)
1545                         continue;
1546 #endif
1547                 p += sprintf(p, "%s%s", p != avail ? ", " : "",
1548                     idle_tbl[i].id_name);
1549         }
1550         error = sysctl_handle_string(oidp, avail, 0, req);
1551         free(avail, M_TEMP);
1552         return (error);
1553 }
1554
1555 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle_available, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD,
1556     0, 0, idle_sysctl_available, "A", "list of available idle functions");
1557
1558 static int
1559 idle_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1560 {
1561         char buf[16];
1562         int error;
1563         char *p;
1564         int i;
1565
1566         p = "unknown";
1567         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1568                 if (idle_tbl[i].id_fn == cpu_idle_fn) {
1569                         p = idle_tbl[i].id_name;
1570                         break;
1571                 }
1572         }
1573         strncpy(buf, p, sizeof(buf));
1574         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1575         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1576                 return (error);
1577         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1578                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1579                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1580                         continue;
1581 #ifndef PC98
1582                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1583                     cpu_idle_hook == NULL)
1584                         continue;
1585 #endif
1586                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, buf))
1587                         continue;
1588                 cpu_idle_fn = idle_tbl[i].id_fn;
1589                 return (0);
1590         }
1591         return (EINVAL);
1592 }
1593
1594 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW, 0, 0,
1595     idle_sysctl, "A", "currently selected idle function");
1596
1597 /*
1598  * Reset registers to default values on exec.
1599  */
1600 void
1601 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1602 {
1603         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1604         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1605
1606         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1607         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1608         load_gs(_udatasel);
1609
1610         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1611         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1612                 user_ldt_free(td);
1613         else
1614                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1615
1616         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1617         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1618         regs->tf_esp = stack;
1619         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1620         regs->tf_ss = _udatasel;
1621         regs->tf_ds = _udatasel;
1622         regs->tf_es = _udatasel;
1623         regs->tf_fs = _udatasel;
1624         regs->tf_cs = _ucodesel;
1625
1626         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1627         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1628
1629         /*
1630          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1631          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1632          */
1633         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1634                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1635                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1636                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1637                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1638                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1639                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1640                 if (pcb == curpcb) {
1641                         /*
1642                          * Clear the debug registers on the running
1643                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1644                          * the next process we switch to.
1645                          */
1646                         reset_dbregs();
1647                 }
1648                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1649         }
1650
1651         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1652
1653         /*
1654          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1655          * clean FP state if it uses the FPU again.
1656          */
1657         fpstate_drop(td);
1658
1659         /*
1660          * XXX - Linux emulator
1661          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1662          * on it.
1663          */
1664         td->td_retval[1] = 0;
1665 }
1666
1667 void
1668 cpu_setregs(void)
1669 {
1670         unsigned int cr0;
1671
1672         cr0 = rcr0();
1673
1674         /*
1675          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1676          *
1677          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1678          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1679          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1680          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1681          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1682          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1683          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1684          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1685          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1686          *
1687          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1688          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1689          */
1690         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1691         load_cr0(cr0);
1692         load_gs(_udatasel);
1693 }
1694
1695 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1696 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1697         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1698
1699 static char bootmethod[16] = "BIOS";
1700 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
1701     "System firmware boot method");
1702
1703 /*
1704  * Initialize 386 and configure to run kernel
1705  */
1706
1707 /*
1708  * Initialize segments & interrupt table
1709  */
1710
1711 int _default_ldt;
1712
1713 #ifdef XEN
1714 union descriptor *gdt;
1715 union descriptor *ldt;
1716 #else
1717 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1718 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1719 #endif
1720 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1721 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1722 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1723 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1724
1725 static struct i386tss dblfault_tss;
1726 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1727
1728 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1729
1730
1731 /*
1732  * software prototypes -- in more palatable form.
1733  *
1734  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1735  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1736  */
1737 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1738 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1739 {       .ssd_base = 0x0,
1740         .ssd_limit = 0x0,
1741         .ssd_type = 0,
1742         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1743         .ssd_p = 0,
1744         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1745         .ssd_def32 = 0,
1746         .ssd_gran = 0           },
1747 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1748 {       .ssd_base = 0x0,
1749         .ssd_limit = 0xfffff,
1750         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1751         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1752         .ssd_p = 1,
1753         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1754         .ssd_def32 = 1,
1755         .ssd_gran = 1           },
1756 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1757 {       .ssd_base = 0x0,
1758         .ssd_limit = 0xfffff,
1759         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1760         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1761         .ssd_p = 1,
1762         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1763         .ssd_def32 = 1,
1764         .ssd_gran = 1           },
1765 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1766 {       .ssd_base = 0x0,
1767         .ssd_limit = 0xfffff,
1768         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1769         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1770         .ssd_p = 1,
1771         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1772         .ssd_def32 = 1,
1773         .ssd_gran = 1           },
1774 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1775 {       .ssd_base = 0x0,
1776         .ssd_limit = 0xfffff,
1777         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1778         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1779         .ssd_p = 1,
1780         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1781         .ssd_def32 = 1,
1782         .ssd_gran = 1           },
1783 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1784 {       .ssd_base = 0x0,
1785         .ssd_limit = 0xfffff,
1786         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1787         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1788         .ssd_p = 1,
1789         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1790         .ssd_def32 = 1,
1791         .ssd_gran = 1           },
1792 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1793 {       .ssd_base = 0x0,
1794         .ssd_limit = 0xfffff,
1795         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1796         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1797         .ssd_p = 1,
1798         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1799         .ssd_def32 = 1,
1800         .ssd_gran = 1           },
1801 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1802 {       .ssd_base = 0x0,
1803         .ssd_limit = 0xfffff,
1804         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1805         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1806         .ssd_p = 1,
1807         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1808         .ssd_def32 = 1,
1809         .ssd_gran = 1           },
1810 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1811 {       .ssd_base = 0x400,
1812         .ssd_limit = 0xfffff,
1813         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1814         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1815         .ssd_p = 1,
1816         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1817         .ssd_def32 = 1,
1818         .ssd_gran = 1           },
1819 #ifndef XEN
1820 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1821 {
1822         .ssd_base = 0x0,
1823         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1824         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1825         .ssd_dpl = 0,
1826         .ssd_p = 1,
1827         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1828         .ssd_def32 = 0,
1829         .ssd_gran = 0           },
1830 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1831 {       .ssd_base = (int) ldt,
1832         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1833         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1834         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1835         .ssd_p = 1,
1836         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1837         .ssd_def32 = 0,
1838         .ssd_gran = 0           },
1839 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1840 {       .ssd_base = (int) ldt,
1841         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1842         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1843         .ssd_dpl = 0,
1844         .ssd_p = 1,
1845         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1846         .ssd_def32 = 0,
1847         .ssd_gran = 0           },
1848 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1849 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1850         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1851         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1852         .ssd_dpl = 0,
1853         .ssd_p = 1,
1854         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1855         .ssd_def32 = 0,
1856         .ssd_gran = 0           },
1857 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1858 {       .ssd_base = 0,
1859         .ssd_limit = 0xfffff,
1860         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1861         .ssd_dpl = 0,
1862         .ssd_p = 1,
1863         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1864         .ssd_def32 = 0,
1865         .ssd_gran = 1           },
1866 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1867 {       .ssd_base = 0,
1868         .ssd_limit = 0xfffff,
1869         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1870         .ssd_dpl = 0,
1871         .ssd_p = 1,
1872         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1873         .ssd_def32 = 0,
1874         .ssd_gran = 1           },
1875 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1876 {       .ssd_base = 0,
1877         .ssd_limit = 0xfffff,
1878         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1879         .ssd_dpl = 0,
1880         .ssd_p = 1,
1881         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1882         .ssd_def32 = 1,
1883         .ssd_gran = 1           },
1884 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1885 {       .ssd_base = 0,
1886         .ssd_limit = 0xfffff,
1887         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1888         .ssd_dpl = 0,
1889         .ssd_p = 1,
1890         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1891         .ssd_def32 = 0,
1892         .ssd_gran = 1           },
1893 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1894 {       .ssd_base = 0,
1895         .ssd_limit = 0xfffff,
1896         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1897         .ssd_dpl = 0,
1898         .ssd_p = 1,
1899         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1900         .ssd_def32 = 0,
1901         .ssd_gran = 1           },
1902 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1903 {       .ssd_base = 0x0,
1904         .ssd_limit = 0x0,
1905         .ssd_type = 0,
1906         .ssd_dpl = 0,
1907         .ssd_p = 0,
1908         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1909         .ssd_def32 = 0,
1910         .ssd_gran = 0           },
1911 #endif /* !XEN */
1912 };
1913
1914 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1915         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1916 {       .ssd_base = 0x0,
1917         .ssd_limit = 0x0,
1918         .ssd_type = 0,
1919         .ssd_dpl = 0,
1920         .ssd_p = 0,
1921         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1922         .ssd_def32 = 0,
1923         .ssd_gran = 0           },
1924         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1925 {       .ssd_base = 0x0,
1926         .ssd_limit = 0x0,
1927         .ssd_type = 0,
1928         .ssd_dpl = 0,
1929         .ssd_p = 0,
1930         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1931         .ssd_def32 = 0,
1932         .ssd_gran = 0           },
1933         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1934 {       .ssd_base = 0x0,
1935         .ssd_limit = 0x0,
1936         .ssd_type = 0,
1937         .ssd_dpl = 0,
1938         .ssd_p = 0,
1939         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1940         .ssd_def32 = 0,
1941         .ssd_gran = 0           },
1942         /* Code Descriptor for user */
1943 {       .ssd_base = 0x0,
1944         .ssd_limit = 0xfffff,
1945         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1946         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1947         .ssd_p = 1,
1948         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1949         .ssd_def32 = 1,
1950         .ssd_gran = 1           },
1951         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1952 {       .ssd_base = 0x0,
1953         .ssd_limit = 0x0,
1954         .ssd_type = 0,
1955         .ssd_dpl = 0,
1956         .ssd_p = 0,
1957         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1958         .ssd_def32 = 0,
1959         .ssd_gran = 0           },
1960         /* Data Descriptor for user */
1961 {       .ssd_base = 0x0,
1962         .ssd_limit = 0xfffff,
1963         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1964         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1965         .ssd_p = 1,
1966         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1967         .ssd_def32 = 1,
1968         .ssd_gran = 1           },
1969 };
1970
1971 void
1972 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1973         int idx;
1974         inthand_t *func;
1975         int typ;
1976         int dpl;
1977         int selec;
1978 {
1979         struct gate_descriptor *ip;
1980
1981         ip = idt + idx;
1982         ip->gd_looffset = (int)func;
1983         ip->gd_selector = selec;
1984         ip->gd_stkcpy = 0;
1985         ip->gd_xx = 0;
1986         ip->gd_type = typ;
1987         ip->gd_dpl = dpl;
1988         ip->gd_p = 1;
1989         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1990 }
1991
1992 extern inthand_t
1993         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1994         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1995         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1996         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1997         IDTVEC(xmm),
1998 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1999         IDTVEC(dtrace_ret),
2000 #endif
2001 #ifdef XENHVM
2002         IDTVEC(xen_intr_upcall),
2003 #endif
2004         IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
2005
2006 #ifdef DDB
2007 /*
2008  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
2009  * the default 'rsvd' entry point.
2010  */
2011 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
2012 {
2013         struct gate_descriptor *ip;
2014         int idx;
2015         uintptr_t func;
2016
2017         ip = idt;
2018         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
2019                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
2020                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
2021                         db_printf("%3d\t", idx);
2022                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
2023                         db_printf("\n");
2024                 }
2025                 ip++;
2026         }
2027 }
2028
2029 /* Show privileged registers. */
2030 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
2031 {
2032         uint64_t idtr, gdtr;
2033
2034         idtr = ridt();
2035         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
2036             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
2037         gdtr = rgdt();
2038         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
2039             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
2040         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
2041         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
2042         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
2043         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
2044         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
2045         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
2046 }
2047 #endif
2048
2049 void
2050 sdtossd(sd, ssd)
2051         struct segment_descriptor *sd;
2052         struct soft_segment_descriptor *ssd;
2053 {
2054         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
2055         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
2056         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
2057         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
2058         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
2059         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
2060         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
2061 }
2062
2063 #if !defined(PC98) && !defined(XEN)
2064 static int
2065 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
2066 {
2067         int i, insert_idx, physmap_idx;
2068
2069         physmap_idx = *physmap_idxp;
2070
2071         if (boothowto & RB_VERBOSE)
2072                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
2073                     smap->type, smap->base, smap->length);
2074
2075         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
2076                 return (1);
2077
2078         if (smap->length == 0)
2079                 return (1);
2080
2081 #ifndef PAE
2082         if (smap->base > 0xffffffff) {
2083                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
2084                     (u_int)(smap->length / 1024));
2085                 return (1);
2086         }
2087 #endif
2088
2089         /*
2090          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
2091          * assuming the new entry will be added to the end.
2092          */
2093         insert_idx = physmap_idx + 2;
2094         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2095                 if (smap->base < physmap[i + 1]) {
2096                         if (smap->base + smap->length <= physmap[i]) {
2097                                 insert_idx = i;
2098                                 break;
2099                         }
2100                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
2101                                 printf(
2102                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
2103                         return (1);
2104                 }
2105         }
2106
2107         /* See if we can prepend to the next entry. */
2108         if (insert_idx <= physmap_idx &&
2109             smap->base + smap->length == physmap[insert_idx]) {
2110                 physmap[insert_idx] = smap->base;
2111                 return (1);
2112         }
2113
2114         /* See if we can append to the previous entry. */
2115         if (insert_idx > 0 && smap->base == physmap[insert_idx - 1]) {
2116                 physmap[insert_idx - 1] += smap->length;
2117                 return (1);
2118         }
2119
2120         physmap_idx += 2;
2121         *physmap_idxp = physmap_idx;
2122         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
2123                 printf(
2124                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
2125                 return (0);
2126         }
2127
2128         /*
2129          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
2130          * entry if needed.
2131          */
2132         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
2133                 physmap[i] = physmap[i - 2];
2134                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
2135         }
2136
2137         /* Insert the new entry. */
2138         physmap[insert_idx] = smap->base;
2139         physmap[insert_idx + 1] = smap->base + smap->length;
2140         return (1);
2141 }
2142 #endif /* !PC98 && !XEN */
2143
2144 #ifndef XEN
2145 static void
2146 basemem_setup(void)
2147 {
2148         vm_paddr_t pa;
2149         pt_entry_t *pte;
2150         int i;
2151
2152         if (basemem > 640) {
2153                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
2154                         basemem);
2155                 basemem = 640;
2156         }
2157
2158         /*
2159          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
2160          * between the end of base memory and the start of
2161          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
2162          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
2163          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
2164          * the physical end of the kernel is mapped read-only
2165          * to begin with and then parts of it are remapped.
2166          * The parts that aren't remapped form holes that
2167          * remain read-only and are unused by the kernel.
2168          * The base memory area is below the physical end of
2169          * the kernel and right now forms a read-only hole.
2170          * The part of it from PAGE_SIZE to
2171          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
2172          * remapped and used by the kernel later.)
2173          *
2174          * This code is similar to the code used in
2175          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
2176          * allocated we simply change the mapping.
2177          */
2178         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
2179              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
2180                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
2181
2182         /*
2183          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
2184          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
2185          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
2186          * page 0, at least as initialized here?
2187          */
2188         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
2189         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
2190                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
2191 }
2192 #endif /* !XEN */
2193
2194 /*
2195  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
2196  * available physical memory in the system, then test this memory and
2197  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
2198  *
2199  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
2200  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
2201  *
2202  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
2203  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
2204  *
2205  * XXX first should be vm_paddr_t.
2206  */
2207 #ifdef PC98
2208 static void
2209 getmemsize(int first)
2210 {
2211         int off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
2212         u_long physmem_tunable, memtest;
2213         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
2214         pt_entry_t *pte;
2215         quad_t dcons_addr, dcons_size;
2216         int i;
2217         int pg_n;
2218         u_int extmem;
2219         u_int under16;
2220         vm_paddr_t pa;
2221
2222         bzero(physmap, sizeof(physmap));
2223
2224         /* XXX - some of EPSON machines can't use PG_N */
2225         pg_n = PG_N;
2226         if (pc98_machine_type & M_EPSON_PC98) {
2227                 switch (epson_machine_id) {
2228 #ifdef WB_CACHE
2229                 default:
2230 #endif
2231                 case EPSON_PC486_HX:
2232                 case EPSON_PC486_HG:
2233                 case EPSON_PC486_HA:
2234                         pg_n = 0;
2235                         break;
2236                 }
2237         }
2238
2239         under16 = pc98_getmemsize(&basemem, &extmem);
2240         basemem_setup();
2241
2242         physmap[0] = 0;
2243         physmap[1] = basemem * 1024;
2244         physmap_idx = 2;
2245         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
2246         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
2247
2248         /*
2249          * Now, physmap contains a map of physical memory.
2250          */
2251
2252 #ifdef SMP
2253         /* make hole for AP bootstrap code */
2254         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
2255 #endif
2256
2257         /*
2258          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
2259          * highest page of the physical address space.  It should be
2260          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
2261          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
2262          */
2263         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2264
2265 #ifdef MAXMEM
2266         Maxmem = MAXMEM / 4;
2267 #endif
2268
2269         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
2270                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
2271
2272         /*
2273          * By default keep the memtest enabled.  Use a general name so that
2274          * one could eventually do more with the code than just disable it.
2275          */
2276         memtest = 1;
2277         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2278
2279         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2280             (boothowto & RB_VERBOSE))
2281                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2282
2283         /*
2284          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2285          * extend the last memory segment to the new limit.
2286          */
2287         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2288                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2289
2290         /*
2291          * We need to divide chunk if Maxmem is larger than 16MB and
2292          * under 16MB area is not full of memory.
2293          * (1) system area (15-16MB region) is cut off
2294          * (2) extended memory is only over 16MB area (ex. Melco "HYPERMEMORY")
2295          */
2296         if ((under16 != 16 * 1024) && (extmem > 15 * 1024)) {
2297                 /* 15M - 16M region is cut off, so need to divide chunk */
2298                 physmap[physmap_idx + 1] = under16 * 1024;
2299                 physmap_idx += 2;
2300                 physmap[physmap_idx] = 0x1000000;
2301                 physmap[physmap_idx + 1] = physmap[2] + extmem * 1024;
2302         }
2303
2304         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2305         pmap_bootstrap(first);
2306
2307         /*
2308          * Size up each available chunk of physical memory.
2309          */
2310         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2311         pa_indx = 0;
2312         da_indx = 1;
2313         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2314         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2315         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2316         pte = CMAP3;
2317
2318         /*
2319          * Get dcons buffer address
2320          */
2321         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2322             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2323                 dcons_addr = 0;
2324
2325         /*
2326          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2327          * round up the start address and round down the end address.
2328          */
2329         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2330                 vm_paddr_t end;
2331
2332                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2333                 if (physmap[i + 1] < end)
2334                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2335                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2336                         int tmp, page_bad, full;
2337                         int *ptr = (int *)CADDR3;
2338
2339                         full = FALSE;
2340                         /*
2341                          * block out kernel memory as not available.
2342                          */
2343                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2344                                 goto do_dump_avail;
2345
2346                         /*
2347                          * block out dcons buffer
2348                          */
2349                         if (dcons_addr > 0
2350                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2351                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2352                                 goto do_dump_avail;
2353
2354                         page_bad = FALSE;
2355                         if (memtest == 0)
2356                                 goto skip_memtest;
2357
2358                         /*
2359                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2360                          */
2361                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | pg_n;
2362                         invltlb();
2363
2364                         tmp = *(int *)ptr;
2365                         /*
2366                          * Test for alternating 1's and 0's
2367                          */
2368                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2369                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2370                                 page_bad = TRUE;
2371                         /*
2372                          * Test for alternating 0's and 1's
2373                          */
2374                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2375                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2376                                 page_bad = TRUE;
2377                         /*
2378                          * Test for all 1's
2379                          */
2380                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2381                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2382                                 page_bad = TRUE;
2383                         /*
2384                          * Test for all 0's
2385                          */
2386                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2387                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2388                                 page_bad = TRUE;
2389                         /*
2390                          * Restore original value.
2391                          */
2392                         *(int *)ptr = tmp;
2393
2394 skip_memtest:
2395                         /*
2396                          * Adjust array of valid/good pages.
2397                          */
2398                         if (page_bad == TRUE)
2399                                 continue;
2400                         /*
2401                          * If this good page is a continuation of the
2402                          * previous set of good pages, then just increase
2403                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2404                          * Note that "end" points one higher than end,
2405                          * making the range >= start and < end.
2406                          * If we're also doing a speculative memory
2407                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2408                          * so that we keep going. The first bad page
2409                          * will terminate the loop.
2410                          */
2411                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2412                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2413                         } else {
2414                                 pa_indx++;
2415                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2416                                         printf(
2417                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2418                                         pa_indx--;
2419                                         full = TRUE;
2420                                         goto do_dump_avail;
2421                                 }
2422                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2423                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2424                         }
2425                         physmem++;
2426 do_dump_avail:
2427                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2428                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2429                         } else {
2430                                 da_indx++;
2431                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2432                                         da_indx--;
2433                                         goto do_next;
2434                                 }
2435                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2436                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2437                         }
2438 do_next:
2439                         if (full)
2440                                 break;
2441                 }
2442         }
2443         *pte = 0;
2444         invltlb();
2445
2446         /*
2447          * XXX
2448          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2449          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2450          * calculation, etc.).
2451          */
2452         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2453             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2454                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2455                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2456                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2457         }
2458
2459         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2460
2461         /* Trim off space for the message buffer. */
2462         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2463
2464         /* Map the message buffer. */
2465         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2466                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2467                     off);
2468
2469         PT_UPDATES_FLUSH();
2470 }
2471 #else /* PC98 */
2472 static void
2473 getmemsize(int first)
2474 {
2475         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
2476         u_long physmem_tunable, memtest;
2477         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
2478         pt_entry_t *pte;
2479         quad_t dcons_addr, dcons_size;
2480 #ifndef XEN
2481         int hasbrokenint12, i, res;
2482         u_int extmem;
2483         struct vm86frame vmf;
2484         struct vm86context vmc;
2485         vm_paddr_t pa;
2486         struct bios_smap *smap, *smapbase, *smapend;
2487         u_int32_t smapsize;
2488         caddr_t kmdp;
2489 #endif
2490
2491         has_smap = 0;
2492 #if defined(XEN)
2493         Maxmem = xen_start_info->nr_pages - init_first;
2494         physmem = Maxmem;
2495         basemem = 0;
2496         physmap[0] = init_first << PAGE_SHIFT;
2497         physmap[1] = ptoa(Maxmem) - round_page(msgbufsize);
2498         physmap_idx = 0;
2499 #else
2500 #ifdef XBOX
2501         if (arch_i386_is_xbox) {
2502                 /*
2503                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
2504                  * the framebuffer and inform the OS of this.
2505                  */
2506                 physmap[0] = 0;
2507                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
2508                 physmap_idx = 0;
2509                 goto physmap_done;
2510         }
2511 #endif
2512         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
2513         bzero(physmap, sizeof(physmap));
2514         basemem = 0;
2515
2516         /*
2517          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
2518          * use that and do not make any VM86 calls.
2519          */
2520         physmap_idx = 0;
2521         smapbase = NULL;
2522         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2523         if (kmdp == NULL)
2524                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2525         if (kmdp != NULL)
2526                 smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2527                     MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2528         if (smapbase != NULL) {
2529                 /*
2530                  * subr_module.c says:
2531                  * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
2532                  * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
2533                  */
2534                 smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
2535                 smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
2536                 has_smap = 1;
2537
2538                 for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
2539                         if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2540                                 break;
2541                 goto have_smap;
2542         }
2543
2544         /*
2545          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
2546          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
2547          * need use the SMAP to determine the base memory size.
2548          */
2549         hasbrokenint12 = 0;
2550         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
2551         if (hasbrokenint12 == 0) {
2552                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
2553                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
2554                 basemem = vmf.vmf_ax;
2555                 basemem_setup();
2556         }
2557
2558         /*
2559          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
2560          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
2561          * kernel will unmap this page later.
2562          */
2563         pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
2564         vmc.npages = 0;
2565         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
2566         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
2567         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
2568
2569         vmf.vmf_ebx = 0;
2570         do {
2571                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
2572                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
2573                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
2574                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
2575                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
2576                         break;
2577                 has_smap = 1;
2578                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2579                         break;
2580         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
2581
2582 have_smap:
2583         /*
2584          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
2585          * figure it out from the SMAP (or just guess).
2586          */
2587         if (basemem == 0) {
2588                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2589                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
2590                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
2591                                 break;
2592                         }
2593                 }
2594
2595                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
2596                 if (basemem == 0)
2597                         basemem = 640;
2598                 basemem_setup();
2599         }
2600
2601         if (physmap[1] != 0)
2602                 goto physmap_done;
2603
2604         /*
2605          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
2606          * memory size.  We will then build a simple memory map with
2607          * two segments, one for "base memory" and the second for
2608          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
2609          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
2610          * are in units of 1KB.
2611          *
2612          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
2613          */
2614         vmf.vmf_ax = 0xE801;
2615         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
2616                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
2617         } else {
2618                 /*
2619                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
2620                  * to determine the extended memory size.  Currently
2621                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
2622                  */
2623 #if 0
2624                 vmf.vmf_ah = 0x88;
2625                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
2626                 extmem = vmf.vmf_ax;
2627 #else
2628                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
2629 #endif
2630         }
2631
2632         /*
2633          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
2634          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
2635          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
2636          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
2637          * them beyond the limit.
2638          *
2639          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
2640          *      chop it to 15MB.
2641          */
2642         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
2643                 extmem = 15 * 1024;
2644
2645         physmap[0] = 0;
2646         physmap[1] = basemem * 1024;
2647         physmap_idx = 2;
2648         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
2649         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
2650
2651 physmap_done:
2652 #endif
2653         /*
2654          * Now, physmap contains a map of physical memory.
2655          */
2656
2657 #ifdef SMP
2658         /* make hole for AP bootstrap code */
2659         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
2660 #endif
2661
2662         /*
2663          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
2664          * highest page of the physical address space.  It should be
2665          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
2666          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
2667          */
2668         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2669
2670 #ifdef MAXMEM
2671         Maxmem = MAXMEM / 4;
2672 #endif
2673
2674         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
2675                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
2676
2677         /*
2678          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
2679          * the amount of memory in the system.
2680          */
2681         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
2682                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2683
2684         /*
2685          * By default enable the memory test on real hardware, and disable
2686          * it if we appear to be running in a VM.  This avoids touching all
2687          * pages unnecessarily, which doesn't matter on real hardware but is
2688          * bad for shared VM hosts.  Use a general name so that
2689          * one could eventually do more with the code than just disable it.
2690          */
2691         memtest = (vm_guest > VM_GUEST_NO) ? 0 : 1;
2692         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2693
2694         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2695             (boothowto & RB_VERBOSE))
2696                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2697
2698         /*
2699          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2700          * extend the last memory segment to the new limit.
2701          */
2702         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2703                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2704
2705         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2706         pmap_bootstrap(first);
2707
2708         /*
2709          * Size up each available chunk of physical memory.
2710          */
2711         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2712         pa_indx = 0;
2713         da_indx = 1;
2714         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2715         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2716         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2717         pte = CMAP3;
2718
2719         /*
2720          * Get dcons buffer address
2721          */
2722         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2723             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2724                 dcons_addr = 0;
2725
2726 #ifndef XEN
2727         /*
2728          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2729          * round up the start address and round down the end address.
2730          */
2731         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2732                 vm_paddr_t end;
2733
2734                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2735                 if (physmap[i + 1] < end)
2736                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2737                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2738                         int tmp, page_bad, full;
2739                         int *ptr = (int *)CADDR3;
2740
2741                         full = FALSE;
2742                         /*
2743                          * block out kernel memory as not available.
2744                          */
2745                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2746                                 goto do_dump_avail;
2747
2748                         /*
2749                          * block out dcons buffer
2750                          */
2751                         if (dcons_addr > 0
2752                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2753                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2754                                 goto do_dump_avail;
2755
2756                         page_bad = FALSE;
2757                         if (memtest == 0)
2758                                 goto skip_memtest;
2759
2760                         /*
2761                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2762                          */
2763                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2764                         invltlb();
2765
2766                         tmp = *(int *)ptr;
2767                         /*
2768                          * Test for alternating 1's and 0's
2769                          */
2770                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2771                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2772                                 page_bad = TRUE;
2773                         /*
2774                          * Test for alternating 0's and 1's
2775                          */
2776                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2777                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2778                                 page_bad = TRUE;
2779                         /*
2780                          * Test for all 1's
2781                          */
2782                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2783                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2784                                 page_bad = TRUE;
2785                         /*
2786                          * Test for all 0's
2787                          */
2788                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2789                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2790                                 page_bad = TRUE;
2791                         /*
2792                          * Restore original value.
2793                          */
2794                         *(int *)ptr = tmp;
2795
2796 skip_memtest:
2797                         /*
2798                          * Adjust array of valid/good pages.
2799                          */
2800                         if (page_bad == TRUE)
2801                                 continue;
2802                         /*
2803                          * If this good page is a continuation of the
2804                          * previous set of good pages, then just increase
2805                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2806                          * Note that "end" points one higher than end,
2807                          * making the range >= start and < end.
2808                          * If we're also doing a speculative memory
2809                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2810                          * so that we keep going. The first bad page
2811                          * will terminate the loop.
2812                          */
2813                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2814                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2815                         } else {
2816                                 pa_indx++;
2817                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2818                                         printf(
2819                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2820                                         pa_indx--;
2821                                         full = TRUE;
2822                                         goto do_dump_avail;
2823                                 }
2824                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2825                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2826                         }
2827                         physmem++;
2828 do_dump_avail:
2829                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2830                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2831                         } else {
2832                                 da_indx++;
2833                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2834                                         da_indx--;
2835                                         goto do_next;
2836                                 }
2837                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2838                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2839                         }
2840 do_next:
2841                         if (full)
2842                                 break;
2843                 }
2844         }
2845         *pte = 0;
2846         invltlb();
2847 #else
2848         phys_avail[0] = physfree;
2849         phys_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2850         dump_avail[0] = 0;
2851         dump_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2852
2853 #endif
2854
2855         /*
2856          * XXX
2857          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2858          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2859          * calculation, etc.).
2860          */
2861         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2862             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2863                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2864                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2865                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2866         }
2867
2868         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2869
2870         /* Trim off space for the message buffer. */
2871         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2872
2873         /* Map the message buffer. */
2874         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2875                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2876                     off);
2877
2878         PT_UPDATES_FLUSH();
2879 }
2880 #endif /* PC98 */
2881
2882 #ifdef XEN
2883 #define MTOPSIZE (1<<(14 + PAGE_SHIFT))
2884
2885 register_t
2886 init386(first)
2887         int first;
2888 {
2889         unsigned long gdtmachpfn;
2890         int error, gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2891         struct pcpu *pc;
2892 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2893         struct xstate_hdr *xhdr;
2894 #endif
2895         struct callback_register event = {
2896                 .type = CALLBACKTYPE_event,
2897                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)Xhypervisor_callback },
2898         };
2899         struct callback_register failsafe = {
2900                 .type = CALLBACKTYPE_failsafe,
2901                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback },
2902         };
2903
2904         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2905         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
2906
2907         /*
2908          * This may be done better later if it gets more high level
2909          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2910          */
2911         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2912
2913         metadata_missing = 0;
2914         if (xen_start_info->mod_start) {
2915                 preload_metadata = (caddr_t)xen_start_info->mod_start;
2916                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2917         } else {
2918                 metadata_missing = 1;
2919         }
2920         if (envmode == 1)
2921                 kern_envp = static_env;
2922         else if ((caddr_t)xen_start_info->cmd_line)
2923                 kern_envp = xen_setbootenv((caddr_t)xen_start_info->cmd_line);
2924
2925         boothowto |= xen_boothowto(kern_envp);
2926
2927         /* Init basic tunables, hz etc */
2928         init_param1();
2929
2930         /*
2931          * XEN occupies a portion of the upper virtual address space
2932          * At its base it manages an array mapping machine page frames
2933          * to physical page frames - hence we need to be able to
2934          * access 4GB - (64MB  - 4MB + 64k)
2935          */
2936         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2937         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2938         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2939         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2940         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2941         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2942         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2943         gdt_segs[GBIOSLOWMEM_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2944
2945         pc = &__pcpu[0];
2946         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2947         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2948
2949         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V | PG_RW);
2950         bzero(gdt, PAGE_SIZE);
2951         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2952                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2953
2954         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2955
2956         gdtmachpfn = vtomach(gdt) >> PAGE_SHIFT;
2957         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V);
2958         PANIC_IF(HYPERVISOR_set_gdt(&gdtmachpfn, 512) != 0);
2959         lgdt(&r_gdt);
2960         gdtset = 1;
2961
2962         if ((error = HYPERVISOR_set_trap_table(trap_table)) != 0) {
2963                 panic("set_trap_table failed - error %d\n", error);
2964         }
2965
2966         error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &event);
2967         if (error == 0)
2968                 error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &failsafe);
2969 #if     CONFIG_XEN_COMPAT <= 0x030002
2970         if (error == -ENOXENSYS)
2971                 HYPERVISOR_set_callbacks(GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL),
2972                     (unsigned long)Xhypervisor_callback,
2973                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback);
2974 #endif
2975         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2976         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2977                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2978         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2979         first += DPCPU_SIZE;
2980         physfree += DPCPU_SIZE;
2981         init_first += DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE;
2982
2983         PCPU_SET(prvspace, pc);
2984         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2985
2986         /*
2987          * Initialize mutexes.
2988          *
2989          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2990          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2991          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2992          *           under witness.
2993          */
2994         mutex_init();
2995         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2996
2997         /* make ldt memory segments */
2998         PT_SET_MA(ldt, xpmap_ptom(VTOP(ldt)) | PG_V | PG_RW);
2999         bzero(ldt, PAGE_SIZE);
3000         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3001         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3002         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
3003                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
3004
3005         default_proc_ldt.ldt_base = (caddr_t)ldt;
3006         default_proc_ldt.ldt_len = 6;
3007         _default_ldt = (int)&default_proc_ldt;
3008         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
3009         PT_SET_MA(ldt, *vtopte((unsigned long)ldt) & ~PG_RW);
3010         xen_set_ldt((unsigned long) ldt, (sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]));
3011
3012 #if defined(XEN_PRIVILEGED)
3013         /*
3014          * Initialize the i8254 before the console so that console
3015          * initialization can use DELAY().
3016          */
3017         i8254_init();
3018 #endif
3019
3020         /*
3021          * Initialize the console before we print anything out.
3022          */
3023         cninit();
3024
3025         if (metadata_missing)
3026                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
3027
3028 #ifdef DEV_ISA
3029 #ifdef DEV_ATPIC
3030         elcr_probe();
3031         atpic_startup();
3032 #else
3033         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
3034         atpic_reset();
3035
3036         /*
3037          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
3038          * interrupt handler.
3039          */
3040         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3041             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3042         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3043             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3044 #endif
3045 #endif
3046
3047 #ifdef DDB
3048         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
3049         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
3050 #endif
3051
3052         kdb_init();
3053
3054 #ifdef KDB
3055         if (boothowto & RB_KDB)
3056                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
3057 #endif
3058
3059         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
3060         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3061             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3062         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3063             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3064         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
3065         initializecpucache();
3066
3067         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
3068         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
3069
3070         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
3071             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
3072         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
3073             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3074 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
3075         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
3076 #else
3077         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
3078 #endif
3079         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
3080         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
3081         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
3082             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3083         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
3084         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
3085         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
3086
3087         vm86_initialize();
3088         getmemsize(first);
3089         init_param2(physmem);
3090
3091         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
3092
3093         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
3094 #ifdef DEV_NPX
3095         npxinit(true);
3096 #endif
3097         /*
3098          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
3099          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
3100          * area.
3101          */
3102         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
3103         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
3104 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3105         if (use_xsave) {
3106                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
3107                     1);
3108                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
3109         }
3110 #endif
3111         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
3112         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
3113         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
3114         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, (vm_offset_t)thread0.td_pcb - 16);
3115         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
3116         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
3117         HYPERVISOR_stack_switch(GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL),
3118             PCPU_GET(common_tss.tss_esp0));
3119
3120         /* transfer to user mode */
3121
3122         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
3123         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
3124
3125         /* setup proc 0's pcb */
3126         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
3127 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
3128         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
3129 #else
3130         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
3131 #endif
3132         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
3133         thread0.td_frame = &proc0_tf;
3134         thread0.td_pcb->pcb_fsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[0];
3135         thread0.td_pcb->pcb_gsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[1];
3136
3137         cpu_probe_amdc1e();
3138
3139         /* Location of kernel stack for locore */
3140         return ((register_t)thread0.td_pcb);
3141 }
3142
3143 #else
3144 register_t
3145 init386(first)
3146         int first;
3147 {
3148         struct gate_descriptor *gdp;
3149         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
3150         struct pcpu *pc;
3151 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3152         struct xstate_hdr *xhdr;
3153 #endif
3154
3155         thread0.td_kstack = proc0kstack;
3156         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
3157
3158         /*
3159          * This may be done better later if it gets more high level
3160          * components in it. If so just link td->td_proc here.
3161          */
3162         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
3163
3164 #ifdef PC98
3165         /*
3166          * Initialize DMAC
3167          */
3168         pc98_init_dmac();
3169 #endif
3170
3171         metadata_missing = 0;
3172         if (bootinfo.bi_modulep) {
3173                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
3174                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
3175         } else {
3176                 metadata_missing = 1;
3177         }
3178         if (envmode == 1)
3179                 kern_envp = static_env;
3180         else if (bootinfo.bi_envp)
3181                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
3182
3183         /* Init basic tunables, hz etc */
3184         init_param1();
3185
3186         /*
3187          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
3188          * of address space and permissions are enforced at page level.
3189          */
3190         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3191         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3192         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3193         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3194         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3195         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3196
3197         pc = &__pcpu[0];
3198         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3199         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
3200         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
3201
3202         for (x = 0; x < NGDT; x++)
3203                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
3204
3205         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
3206         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
3207         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
3208         lgdt(&r_gdt);
3209
3210         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
3211         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
3212                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
3213         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
3214         first += DPCPU_SIZE;
3215         PCPU_SET(prvspace, pc);
3216         PCPU_SET(curthread, &thread0);
3217
3218         /*
3219          * Initialize mutexes.
3220          *
3221          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
3222          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
3223          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
3224          *           under witness.
3225          */
3226         mutex_init();
3227         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
3228
3229         /* make ldt memory segments */
3230         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3231         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
3232         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
3233                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
3234
3235         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
3236         lldt(_default_ldt);
3237         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
3238
3239         /* exceptions */
3240         for (x = 0; x < NIDT; x++)
3241                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3242                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3243         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3244             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3245         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3246             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3247         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3248             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3249         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
3250             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3251         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
3252             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3253         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3254             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3255         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3256             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3257         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
3258             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3259         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
3260         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3261             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3262         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3263             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3264         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3265             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3266         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3267             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3268         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3269             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3270         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3271             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3272         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3273             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3274         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3275             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3276         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3277             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3278         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3279             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3280         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
3281             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3282 #ifdef KDTRACE_HOOKS
3283         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
3284             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3285 #endif
3286 #ifdef XENHVM
3287         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
3288             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3289 #endif
3290
3291         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
3292         r_idt.rd_base = (int) idt;
3293         lidt(&r_idt);
3294
3295 #ifdef XBOX
3296         /*
3297          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
3298          * This should be 0x10de / 0x02a5.
3299          *
3300          * This is exactly what Linux does.
3301          */
3302         outl(0xcf8, 0x80000000);
3303         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
3304                 arch_i386_is_xbox = 1;
3305                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
3306
3307                 /*
3308                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
3309                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
3310                  * so we just query it.
3311                  */
3312                 outl(0xcf8, 0x80000084);
3313                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
3314         }
3315 #endif /* XBOX */
3316
3317         /*
3318          * Initialize the i8254 before the console so that console
3319          * initialization can use DELAY().
3320          */
3321         i8254_init();
3322
3323         /*
3324          * Initialize the console before we print anything out.
3325          */
3326         cninit();
3327
3328         if (metadata_missing)
3329                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
3330
3331 #ifdef DEV_ISA
3332 #ifdef DEV_ATPIC
3333 #ifndef PC98
3334         elcr_probe();
3335 #endif
3336         atpic_startup();
3337 #else
3338         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
3339         atpic_reset();
3340
3341         /*
3342          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
3343          * interrupt handler.
3344          */
3345         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3346             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3347         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
3348             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3349 #endif
3350 #endif
3351
3352 #ifdef DDB
3353         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
3354         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
3355 #endif
3356
3357         kdb_init();
3358
3359 #ifdef KDB
3360         if (boothowto & RB_KDB)
3361                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
3362 #endif
3363
3364         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
3365         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3366             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3367         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3368             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3369         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
3370         initializecpucache();
3371
3372         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
3373         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
3374
3375         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
3376             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
3377         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
3378             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3379 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
3380         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
3381 #else
3382         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
3383 #endif
3384         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
3385         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
3386         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
3387             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3388         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
3389         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
3390         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
3391
3392         vm86_initialize();
3393         getmemsize(first);
3394         init_param2(physmem);
3395
3396         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
3397
3398         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
3399 #ifdef DEV_NPX
3400         npxinit(true);
3401 #endif
3402         /*
3403          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
3404          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
3405          * area.
3406          */
3407         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
3408         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
3409 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3410         if (use_xsave) {
3411                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
3412                     1);
3413                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
3414         }
3415 #endif
3416         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
3417         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
3418         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
3419         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, (vm_offset_t)thread0.td_pcb - 16);
3420         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
3421         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
3422         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
3423         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
3424         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
3425         ltr(gsel_tss);
3426
3427         /* make a call gate to reenter kernel with */
3428         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
3429
3430         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
3431         gdp->gd_looffset = x;
3432         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
3433         gdp->gd_stkcpy = 1;
3434         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
3435         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
3436         gdp->gd_p = 1;
3437         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
3438
3439         /* XXX does this work? */
3440         /* XXX yes! */
3441         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
3442         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
3443
3444         /* transfer to user mode */
3445
3446         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
3447         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
3448
3449         /* setup proc 0's pcb */
3450         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
3451 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
3452         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
3453 #else
3454         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
3455 #endif
3456         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
3457         thread0.td_frame = &proc0_tf;
3458
3459         cpu_probe_amdc1e();
3460
3461 #ifdef FDT
3462         x86_init_fdt();
3463 #endif
3464
3465         /* Location of kernel stack for locore */
3466         return ((register_t)thread0.td_pcb);
3467 }
3468 #endif
3469
3470 void
3471 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
3472 {
3473
3474         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
3475 }
3476
3477 #ifndef PC98
3478 static int
3479 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
3480 {
3481         struct bios_smap *smapbase;
3482         struct bios_smap_xattr smap;
3483         caddr_t kmdp;
3484         uint32_t *smapattr;
3485         int count, error, i;
3486
3487         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
3488         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
3489         if (kmdp == NULL)
3490                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
3491         if (kmdp == NULL)
3492                 return (0);
3493         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
3494             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
3495         if (smapbase == NULL)
3496                 return (0);
3497         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
3498             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
3499         count = *((u_int32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
3500         error = 0;
3501         for (i = 0; i < count; i++) {
3502                 smap.base = smapbase[i].base;
3503                 smap.length = smapbase[i].length;
3504                 smap.type = smapbase[i].type;
3505                 if (smapattr != NULL)
3506                         smap.xattr = smapattr[i];
3507                 else
3508                         smap.xattr = 0;
3509                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
3510         }
3511         return (error);
3512 }
3513 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
3514     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr", "Raw BIOS SMAP data");
3515 #endif /* !PC98 */
3516
3517 void
3518 spinlock_enter(void)
3519 {
3520         struct thread *td;
3521         register_t flags;
3522
3523         td = curthread;
3524         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
3525                 flags = intr_disable();
3526                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
3527                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
3528         } else
3529                 td->td_md.md_spinlock_count++;
3530         critical_enter();
3531 }
3532
3533 void
3534 spinlock_exit(void)
3535 {
3536         struct thread *td;
3537         register_t flags;
3538
3539         td = curthread;
3540         critical_exit();
3541         flags = td->td_md.md_saved_flags;
3542         td->td_md.md_spinlock_count--;
3543         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
3544                 intr_restore(flags);
3545 }
3546
3547 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
3548 static void f00f_hack(void *unused);
3549 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
3550
3551 static void
3552 f00f_hack(void *unused)
3553 {
3554         struct gate_descriptor *new_idt;
3555         vm_offset_t tmp;
3556
3557         if (!has_f00f_bug)
3558                 return;
3559
3560         GIANT_REQUIRED;
3561
3562         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
3563
3564         tmp = kmem_malloc(kernel_arena, PAGE_SIZE * 2, M_WAITOK | M_ZERO);
3565         if (tmp == 0)
3566                 panic("kmem_malloc returned 0");
3567
3568         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
3569         new_idt = (struct gate_descriptor*)
3570             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
3571         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
3572         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
3573         lidt(&r_idt);
3574         idt = new_idt;
3575         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
3576 }
3577 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
3578
3579 /*
3580  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
3581  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
3582  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
3583  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
3584  * enough for a backtrace.
3585  */
3586 void
3587 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
3588 {
3589
3590         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
3591         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
3592         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
3593         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
3594         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
3595         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
3596 }
3597
3598 int
3599 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
3600 {
3601
3602         td->td_frame->tf_eip = addr;
3603         return (0);
3604 }
3605
3606 int
3607 ptrace_single_step(struct thread *td)
3608 {
3609         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
3610         return (0);
3611 }
3612
3613 int
3614 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
3615 {
3616         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
3617         return (0);
3618 }
3619
3620 int
3621 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3622 {
3623         struct pcb *pcb;
3624         struct trapframe *tp;
3625
3626         tp = td->td_frame;
3627         pcb = td->td_pcb;
3628         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
3629         return (fill_frame_regs(tp, regs));
3630 }
3631
3632 int
3633 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
3634 {
3635         regs->r_fs = tp->tf_fs;
3636         regs->r_es = tp->tf_es;
3637         regs->r_ds = tp->tf_ds;
3638         regs->r_edi = tp->tf_edi;
3639         regs->r_esi = tp->tf_esi;
3640         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
3641         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
3642         regs->r_edx = tp->tf_edx;
3643         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
3644         regs->r_eax = tp->tf_eax;
3645         regs->r_eip = tp->tf_eip;
3646         regs->r_cs = tp->tf_cs;
3647         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
3648         regs->r_esp = tp->tf_esp;
3649         regs->r_ss = tp->tf_ss;
3650         return (0);
3651 }
3652
3653 int
3654 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3655 {
3656         struct pcb *pcb;
3657         struct trapframe *tp;
3658
3659         tp = td->td_frame;
3660         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
3661             !CS_SECURE(regs->r_cs))
3662                 return (EINVAL);
3663         pcb = td->td_pcb;
3664         tp->tf_fs = regs->r_fs;
3665         tp->tf_es = regs->r_es;
3666         tp->tf_ds = regs->r_ds;
3667         tp->tf_edi = regs->r_edi;
3668         tp->tf_esi = regs->r_esi;
3669         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
3670         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
3671         tp->tf_edx = regs->r_edx;
3672         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
3673         tp->tf_eax = regs->r_eax;
3674         tp->tf_eip = regs->r_eip;
3675         tp->tf_cs = regs->r_cs;
3676         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
3677         tp->tf_esp = regs->r_esp;
3678         tp->tf_ss = regs->r_ss;
3679         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
3680         return (0);
3681 }
3682
3683 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3684 static void
3685 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
3686         struct savexmm *sv_xmm;
3687         struct save87 *sv_87;
3688 {
3689         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3690         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3691         int i;
3692
3693         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
3694
3695         /* FPU control/status */
3696         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
3697         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
3698         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
3699         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
3700         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
3701         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
3702         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
3703         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
3704
3705         /* FPU registers */
3706         for (i = 0; i < 8; ++i)
3707                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
3708 }
3709
3710 static void
3711 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
3712         struct save87 *sv_87;
3713         struct savexmm *sv_xmm;
3714 {
3715         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3716         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3717         int i;
3718
3719         /* FPU control/status */
3720         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
3721         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
3722         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
3723         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
3724         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
3725         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
3726         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
3727         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
3728
3729         /* FPU registers */
3730         for (i = 0; i < 8; ++i)
3731                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
3732 }
3733 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3734
3735 int
3736 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3737 {
3738
3739         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
3740             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
3741             ("not suspended thread %p", td));
3742 #ifdef DEV_NPX
3743         npxgetregs(td);
3744 #else
3745         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
3746 #endif
3747 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3748         if (cpu_fxsr)
3749                 fill_fpregs_xmm(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm,
3750                     (struct save87 *)fpregs);
3751         else
3752 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3753                 bcopy(&get_pcb_user_save_td(td)->sv_87, fpregs,
3754                     sizeof(*fpregs));
3755         return (0);
3756 }
3757
3758 int
3759 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3760 {
3761
3762 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3763         if (cpu_fxsr)
3764                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
3765                     &get_pcb_user_save_td(td)->sv_xmm);
3766         else
3767 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3768                 bcopy(fpregs, &get_pcb_user_save_td(td)->sv_87,
3769                     sizeof(*fpregs));
3770 #ifdef DEV_NPX
3771         npxuserinited(td);
3772 #endif
3773         return (0);
3774 }
3775
3776 /*
3777  * Get machine context.
3778  */
3779 int
3780 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
3781 {
3782         struct trapframe *tp;
3783         struct segment_descriptor *sdp;
3784
3785         tp = td->td_frame;
3786
3787         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
3788         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
3789         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
3790         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
3791         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
3792         mcp->mc_es = tp->tf_es;
3793         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
3794         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
3795         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
3796         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
3797         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
3798         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
3799         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
3800                 mcp->mc_eax = 0;
3801                 mcp->mc_edx = 0;
3802                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
3803         } else {
3804                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
3805                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
3806         }
3807         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
3808         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
3809         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
3810         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
3811         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
3812         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
3813         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
3814         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
3815         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
3816         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3817         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
3818         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3819         mcp->mc_flags = 0;
3820         mcp->mc_xfpustate = 0;
3821         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
3822         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
3823         return (0);
3824 }
3825
3826 /*
3827  * Set machine context.
3828  *
3829  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
3830  * touch the cs selector.
3831  */
3832 int
3833 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
3834 {
3835         struct trapframe *tp;
3836         char *xfpustate;
3837         int eflags, ret;
3838
3839         tp = td->td_frame;
3840         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
3841             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
3842                 return (EINVAL);
3843         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
3844             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
3845         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
3846                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
3847                     sizeof(union savefpu))
3848                         return (EINVAL);
3849                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
3850                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
3851                     mcp->mc_xfpustate_len);
3852                 if (ret != 0)
3853                         return (ret);
3854         } else
3855                 xfpustate = NULL;
3856         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
3857         if (ret != 0)
3858                 return (ret);
3859         tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
3860         tp->tf_es = mcp->mc_es;
3861         tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
3862         tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
3863         tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
3864         tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
3865         tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
3866         tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
3867         tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
3868         tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
3869         tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
3870         tp->tf_eflags = eflags;
3871         tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
3872         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
3873         td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
3874         return (0);
3875 }
3876
3877 static void
3878 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
3879     size_t xfpusave_len)
3880 {
3881 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3882         size_t max_len, len;
3883 #endif
3884
3885 #ifndef DEV_NPX
3886         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
3887         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
3888         bzero(mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
3889 #else
3890         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
3891         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
3892             sizeof(mcp->mc_fpstate));
3893         mcp->mc_fpformat = npxformat();
3894 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3895         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
3896                 return;
3897         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
3898         len = xfpusave_len;
3899         if (len > max_len) {
3900                 len = max_len;
3901                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
3902         }
3903         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
3904         mcp->mc_xfpustate_len = len;
3905         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
3906 #endif
3907 #endif
3908 }
3909
3910 static int
3911 set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
3912     size_t xfpustate_len)
3913 {
3914         union savefpu *fpstate;
3915         int error;
3916
3917         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
3918                 return (0);
3919         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
3920             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
3921                 return (EINVAL);
3922         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
3923                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
3924                 fpstate_drop(td);
3925                 error = 0;
3926         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
3927             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
3928 #ifdef DEV_NPX
3929                 fpstate = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
3930 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3931                 if (cpu_fxsr)
3932                         fpstate->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
3933 #endif
3934                 error = npxsetregs(td, fpstate, xfpustate, xfpustate_len);
3935 #else
3936                 error = EINVAL;
3937 #endif
3938         } else
3939                 return (EINVAL);
3940         return (error);
3941 }
3942
3943 static void
3944 fpstate_drop(struct thread *td)
3945 {
3946
3947         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
3948         critical_enter();
3949 #ifdef DEV_NPX
3950         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
3951                 npxdrop();
3952 #endif
3953         /*
3954          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
3955          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
3956          *
3957          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
3958          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
3959          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
3960          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
3961          * have too many layers.
3962          */
3963         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
3964             PCB_NPXUSERINITDONE);
3965         critical_exit();
3966 }
3967
3968 int
3969 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3970 {
3971         struct pcb *pcb;
3972
3973         if (td == NULL) {
3974                 dbregs->dr[0] = rdr0();
3975                 dbregs->dr[1] = rdr1();
3976                 dbregs->dr[2] = rdr2();
3977                 dbregs->dr[3] = rdr3();
3978                 dbregs->dr[4] = rdr4();
3979                 dbregs->dr[5] = rdr5();
3980                 dbregs->dr[6] = rdr6();
3981                 dbregs->dr[7] = rdr7();
3982         } else {
3983                 pcb = td->td_pcb;
3984                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
3985                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
3986                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
3987                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
3988                 dbregs->dr[4] = 0;
3989                 dbregs->dr[5] = 0;
3990                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
3991                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
3992         }
3993         return (0);
3994 }
3995
3996 int
3997 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3998 {
3999         struct pcb *pcb;
4000         int i;
4001
4002         if (td == NULL) {
4003                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
4004                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
4005                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
4006                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
4007                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
4008                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
4009                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
4010                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
4011         } else {
4012                 /*
4013                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
4014                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
4015                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
4016                  * TRCTRAP.
4017                  */
4018                 for (i = 0; i < 4; i++) {
4019                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
4020                                 return (EINVAL);
4021                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
4022                                 return (EINVAL);
4023                 }
4024
4025                 pcb = td->td_pcb;
4026
4027                 /*
4028                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
4029                  * process's address space.  If a process could do this, it
4030                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
4031                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
4032                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
4033                  * process's address space.
4034                  *
4035                  * XXX - what about when the watched area of the user's
4036                  * address space is written into from within the kernel
4037                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
4038                  * from within kernel mode?
4039                  */
4040
4041                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
4042                         /* dr0 is enabled */
4043                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
4044                                 return (EINVAL);
4045                 }
4046
4047                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
4048                         /* dr1 is enabled */
4049                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
4050                                 return (EINVAL);
4051                 }
4052
4053                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
4054                         /* dr2 is enabled */
4055                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
4056                                 return (EINVAL);
4057                 }
4058
4059                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
4060                         /* dr3 is enabled */
4061                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
4062                                 return (EINVAL);
4063                 }
4064
4065                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
4066                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
4067                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
4068                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
4069                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
4070                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
4071
4072                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
4073         }
4074
4075         return (0);
4076 }
4077
4078 /*
4079  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
4080  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
4081  */
4082 int
4083 user_dbreg_trap(void)
4084 {
4085         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
4086         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
4087         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
4088         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
4089         int i;
4090
4091         dr7 = rdr7();
4092         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
4093                 /*
4094                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
4095                  * thus the trap couldn't have been caused by the
4096                  * hardware debug registers
4097                  */
4098                 return 0;
4099         }
4100
4101         nbp = 0;
4102         dr6 = rdr6();
4103         bp = dr6 & 0x0000000f;
4104
4105         if (!bp) {
4106                 /*
4107                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
4108                  * trap was not caused by any of the debug registers
4109                  */
4110                 return 0;
4111         }
4112
4113         /*
4114          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
4115          * which ones and if any of them are user space addresses
4116          */
4117
4118         if (bp & 0x01) {
4119                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
4120         }
4121         if (bp & 0x02) {
4122                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
4123         }
4124         if (bp & 0x04) {
4125                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
4126         }
4127         if (bp & 0x08) {
4128                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
4129         }
4130
4131         for (i = 0; i < nbp; i++) {
4132                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
4133                         /*
4134                          * addr[i] is in user space
4135                          */
4136                         return nbp;
4137                 }
4138         }
4139
4140         /*
4141          * None of the breakpoints are in user space.
4142          */
4143         return 0;
4144 }
4145
4146 #ifdef KDB
4147
4148 /*
4149  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
4150  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
4151  */
4152
4153 /* silence compiler warnings */
4154 u_char inb_(u_short);
4155 void outb_(u_short, u_char);
4156
4157 u_char
4158 inb_(u_short port)
4159 {
4160         return inb(port);
4161 }
4162
4163 void
4164 outb_(u_short port, u_char data)
4165 {
4166         outb(port, data);
4167 }
4168
4169 #endif /* KDB */