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_compat.h"
  46 #include "opt_cpu.h"
  47 #include "opt_ddb.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_ipx.h"
  50 #include "opt_isa.h"
  51 #include "opt_kstack_pages.h"
  52 #include "opt_maxmem.h"
  53 #include "opt_msgbuf.h"
  54 #include "opt_npx.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_xbox.h"
  57
  58 #include <sys/param.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/bio.h>
  62 #include <sys/buf.h>
  63 #include <sys/bus.h>
  64 #include <sys/callout.h>
  65 #include <sys/clock.h>
  66 #include <sys/cons.h>
  67 #include <sys/cpu.h>
  68 #include <sys/eventhandler.h>
  69 #include <sys/exec.h>
  70 #include <sys/imgact.h>
  71 #include <sys/kdb.h>
  72 #include <sys/kernel.h>
  73 #include <sys/ktr.h>
  74 #include <sys/linker.h>
  75 #include <sys/lock.h>
  76 #include <sys/malloc.h>
  77 #include <sys/memrange.h>
  78 #include <sys/msgbuf.h>
  79 #include <sys/mutex.h>
  80 #include <sys/pcpu.h>
  81 #include <sys/ptrace.h>
  82 #include <sys/reboot.h>
  83 #include <sys/sched.h>
  84 #include <sys/signalvar.h>
  85 #include <sys/sysctl.h>
  86 #include <sys/sysent.h>
  87 #include <sys/sysproto.h>
  88 #include <sys/ucontext.h>
  89 #include <sys/vmmeter.h>
  90
  91 #include <vm/vm.h>
  92 #include <vm/vm_extern.h>
  93 #include <vm/vm_kern.h>
  94 #include <vm/vm_page.h>
  95 #include <vm/vm_map.h>
  96 #include <vm/vm_object.h>
  97 #include <vm/vm_pager.h>
  98 #include <vm/vm_param.h>
  99
 100 #ifdef DDB
 101 #ifndef KDB
 102 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 103 #endif
 104 #include <ddb/ddb.h>
 105 #include <ddb/db_sym.h>
 106 #endif
 107
 108 #include <isa/rtc.h>
 109
 110 #include <net/netisr.h>
 111
 112 #include <machine/bootinfo.h>
 113 #include <machine/clock.h>
 114 #include <machine/cpu.h>
 115 #include <machine/cputypes.h>
 116 #include <machine/intr_machdep.h>
 117 #include <machine/md_var.h>
 118 #include <machine/metadata.h>
 119 #include <machine/pc/bios.h>
 120 #include <machine/pcb.h>
 121 #include <machine/pcb_ext.h>
 122 #include <machine/proc.h>
 123 #include <machine/reg.h>
 124 #include <machine/sigframe.h>
 125 #include <machine/specialreg.h>
 126 #include <machine/vm86.h>
 127 #ifdef PERFMON
 128 #include <machine/perfmon.h>
 129 #endif
 130 #ifdef SMP
 131 #include <machine/smp.h>
 132 #endif
 133
 134 #ifdef DEV_ISA
 135 #include <i386/isa/icu.h>
 136 #endif
 137
 138 #ifdef XBOX
 139 #include <machine/xbox.h>
 140
 141 int arch_i386_is_xbox = 0;
 142 uint32_t arch_i386_xbox_memsize = 0;
 143 #endif
 144
 145 /* Sanity check for __curthread() */
 146 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 147
 148 extern void init386(int first);
 149 extern void dblfault_handler(void);
 150
 151 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 152 extern void finishidentcpu(void);
 153 extern void panicifcpuunsupported(void);
 154 extern void initializecpu(void);
 155
 156 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 157 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 158
 159 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
 160 #define CPU_ENABLE_SSE
 161 #endif
 162
 163 static void cpu_startup(void *);
 164 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 165 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp);
 166 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp);
 167 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 168 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 169 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 170 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 171 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 172
 173 #ifdef DDB
 174 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 175 #endif
 176
 177 /* Intel ICH registers */
 178 #define ICH_PMBASE      0x400
 179 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 180
 181 int     _udatasel, _ucodesel;
 182 u_int   basemem;
 183
 184 int cold = 1;
 185
 186 #ifdef COMPAT_43
 187 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 188 #endif
 189 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 190 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 191 #endif
 192
 193 long Maxmem = 0;
 194 long realmem = 0;
 195
 196 #ifdef PAE
 197 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 198 #endif
 199
 200 /*
 201  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 202  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 203  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 204  * PHYSSEG entries.
 205  */
 206 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 207
 208 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 209 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 210
 211 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 212 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 213 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 214
 215 struct kva_md_info kmi;
 216
 217 static struct trapframe proc0_tf;
 218 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 219
 220 struct mtx icu_lock;
 221
 222 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 223
 224 static void
 225 cpu_startup(dummy)
 226         void *dummy;
 227 {
 228         char *sysenv;
 229
 230         /*
 231          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 232          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 233          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 234          * start the APs.
 235          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 236          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 237          */
 238         sysenv = getenv("smbios.system.product");
 239         if (sysenv != NULL) {
 240                 if (strncmp(sysenv, "MacBook", 7) == 0) {
 241                         if (bootverbose)
 242                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 243                                     "Intel ICH.\n");
 244                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 245                 }
 246                 freeenv(sysenv);
 247         }
 248
 249         /*
 250          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 251          */
 252         startrtclock();
 253         printcpuinfo();
 254         panicifcpuunsupported();
 255 #ifdef PERFMON
 256         perfmon_init();
 257 #endif
 258         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", ptoa((uintmax_t)Maxmem),
 259             ptoa((uintmax_t)Maxmem) / 1048576);
 260         realmem = Maxmem;
 261         /*
 262          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 263          */
 264         if (bootverbose) {
 265                 int indx;
 266
 267                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 268                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 269                         vm_paddr_t size;
 270
 271                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 272                         printf(
 273                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 274                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 275                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 276                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 277                 }
 278         }
 279
 280         vm_ksubmap_init(&kmi);
 281
 282         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 283             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
 284             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
 285
 286         /*
 287          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 288          */
 289         bufinit();
 290         vm_pager_bufferinit();
 291
 292         cpu_setregs();
 293 }
 294
 295 /*
 296  * Send an interrupt to process.
 297  *
 298  * Stack is set up to allow sigcode stored
 299  * at top to call routine, followed by kcall
 300  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 301  * resets the signal mask, the stack, and the
 302  * frame pointer, it returns to the user
 303  * specified pc, psl.
 304  */
 305 #ifdef COMPAT_43
 306 static void
 307 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 308 {
 309         struct osigframe sf, *fp;
 310         struct proc *p;
 311         struct thread *td;
 312         struct sigacts *psp;
 313         struct trapframe *regs;
 314         int sig;
 315         int oonstack;
 316
 317         td = curthread;
 318         p = td->td_proc;
 319         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 320         sig = ksi->ksi_signo;
 321         psp = p->p_sigacts;
 322         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 323         regs = td->td_frame;
 324         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 325
 326         /* Allocate space for the signal handler context. */
 327         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 328             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 329                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 330                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 331 #if defined(COMPAT_43)
 332                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 333 #endif
 334         } else
 335                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 336
 337         /* Translate the signal if appropriate. */
 338         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 339                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 340
 341         /* Build the argument list for the signal handler. */
 342         sf.sf_signum = sig;
 343         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 344         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 345                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 346                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 347                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 348                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 349                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 350         } else {
 351                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 352                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 353                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 354                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 355         }
 356         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 357         PROC_UNLOCK(p);
 358
 359         /* Save most if not all of trap frame. */
 360         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 361         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 362         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 363         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 364         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 365         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 366         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 367         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 368         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 369         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 370         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 371         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 372         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 373
 374         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 375         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 376         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 377         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 378         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 379         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 380         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 381         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 382         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 383
 384         /*
 385          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 386          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 387          * eflags.
 388          */
 389         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 390                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 391                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 392                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 393
 394                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 395                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 396                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 397                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 398
 399                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 400                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 401                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 402                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 403
 404                 /* See sendsig() for comments. */
 405                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 406         }
 407
 408         /*
 409          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 410          */
 411         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 412 #ifdef DEBUG
 413                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 414 #endif
 415                 PROC_LOCK(p);
 416                 sigexit(td, SIGILL);
 417         }
 418
 419         regs->tf_esp = (int)fp;
 420         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
 421         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 422         regs->tf_cs = _ucodesel;
 423         regs->tf_ds = _udatasel;
 424         regs->tf_es = _udatasel;
 425         regs->tf_fs = _udatasel;
 426         load_gs(_udatasel);
 427         regs->tf_ss = _udatasel;
 428         PROC_LOCK(p);
 429         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 430 }
 431 #endif /* COMPAT_43 */
 432
 433 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 434 static void
 435 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 436 {
 437         struct sigframe4 sf, *sfp;
 438         struct proc *p;
 439         struct thread *td;
 440         struct sigacts *psp;
 441         struct trapframe *regs;
 442         int sig;
 443         int oonstack;
 444
 445         td = curthread;
 446         p = td->td_proc;
 447         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 448         sig = ksi->ksi_signo;
 449         psp = p->p_sigacts;
 450         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 451         regs = td->td_frame;
 452         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 453
 454         /* Save user context. */
 455         bzero(&sf, sizeof(sf));
 456         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 457         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 458         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 459             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 460         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 461         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 462         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 463
 464         /* Allocate space for the signal handler context. */
 465         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 466             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 467                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 468                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 469 #if defined(COMPAT_43)
 470                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 471 #endif
 472         } else
 473                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 474
 475         /* Translate the signal if appropriate. */
 476         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 477                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 478
 479         /* Build the argument list for the signal handler. */
 480         sf.sf_signum = sig;
 481         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 482         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 483                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 484                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 485                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 486
 487                 /* Fill in POSIX parts */
 488                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 489                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 490                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 491         } else {
 492                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 493                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 494                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 495                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 496         }
 497         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 498         PROC_UNLOCK(p);
 499
 500         /*
 501          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 502          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 503          * eflags.
 504          */
 505         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 506                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 507                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 508
 509                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 510                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 511                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 512                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 513
 514                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 515                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 516                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 517                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 518
 519                 /*
 520                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 521                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 522                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 523                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 524                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 525                  */
 526                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 527         }
 528
 529         /*
 530          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 531          */
 532         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 533 #ifdef DEBUG
 534                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 535 #endif
 536                 PROC_LOCK(p);
 537                 sigexit(td, SIGILL);
 538         }
 539
 540         regs->tf_esp = (int)sfp;
 541         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szfreebsd4_sigcode;
 542         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 543         regs->tf_cs = _ucodesel;
 544         regs->tf_ds = _udatasel;
 545         regs->tf_es = _udatasel;
 546         regs->tf_fs = _udatasel;
 547         regs->tf_ss = _udatasel;
 548         PROC_LOCK(p);
 549         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 550 }
 551 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 552
 553 void
 554 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 555 {
 556         struct sigframe sf, *sfp;
 557         struct proc *p;
 558         struct thread *td;
 559         struct sigacts *psp;
 560         char *sp;
 561         struct trapframe *regs;
 562         int sig;
 563         int oonstack;
 564
 565         td = curthread;
 566         p = td->td_proc;
 567         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 568         sig = ksi->ksi_signo;
 569         psp = p->p_sigacts;
 570         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 571 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 572         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 573                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 574                 return;
 575         }
 576 #endif
 577 #ifdef COMPAT_43
 578         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 579                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 580                 return;
 581         }
 582 #endif
 583         regs = td->td_frame;
 584         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 585
 586         /* Save user context. */
 587         bzero(&sf, sizeof(sf));
 588         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 589         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 590         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 591             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 592         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 593         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 594         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 595         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 596         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
 597         fpstate_drop(td);
 598
 599         /* Allocate space for the signal handler context. */
 600         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 601             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 602                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
 603                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
 604 #if defined(COMPAT_43)
 605                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 606 #endif
 607         } else
 608                 sp = (char *)regs->tf_esp - sizeof(struct sigframe);
 609         /* Align to 16 bytes. */
 610         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 611
 612         /* Translate the signal if appropriate. */
 613         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 614                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 615
 616         /* Build the argument list for the signal handler. */
 617         sf.sf_signum = sig;
 618         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 619         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 620                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 621                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 622                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 623
 624                 /* Fill in POSIX parts */
 625                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 626                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 627         } else {
 628                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 629                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 630                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 631                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 632         }
 633         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 634         PROC_UNLOCK(p);
 635
 636         /*
 637          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 638          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 639          * eflags.
 640          */
 641         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 642                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 643                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 644
 645                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 646                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 647                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 648                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 649
 650                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 651                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 652                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 653                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 654
 655                 /*
 656                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 657                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 658                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 659                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 660                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 661                  */
 662                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 663         }
 664
 665         /*
 666          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 667          */
 668         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 669 #ifdef DEBUG
 670                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 671 #endif
 672                 PROC_LOCK(p);
 673                 sigexit(td, SIGILL);
 674         }
 675
 676         regs->tf_esp = (int)sfp;
 677         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 678         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 679         regs->tf_cs = _ucodesel;
 680         regs->tf_ds = _udatasel;
 681         regs->tf_es = _udatasel;
 682         regs->tf_fs = _udatasel;
 683         regs->tf_ss = _udatasel;
 684         PROC_LOCK(p);
 685         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 686 }
 687
 688 /*
 689  * System call to cleanup state after a signal
 690  * has been taken.  Reset signal mask and
 691  * stack state from context left by sendsig (above).
 692  * Return to previous pc and psl as specified by
 693  * context left by sendsig. Check carefully to
 694  * make sure that the user has not modified the
 695  * state to gain improper privileges.
 696  *
 697  * MPSAFE
 698  */
 699 #ifdef COMPAT_43
 700 int
 701 osigreturn(td, uap)
 702         struct thread *td;
 703         struct osigreturn_args /* {
 704                 struct osigcontext *sigcntxp;
 705         } */ *uap;
 706 {
 707         struct osigcontext sc;
 708         struct trapframe *regs;
 709         struct osigcontext *scp;
 710         struct proc *p = td->td_proc;
 711         int eflags, error;
 712         ksiginfo_t ksi;
 713
 714         regs = td->td_frame;
 715         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 716         if (error != 0)
 717                 return (error);
 718         scp = &sc;
 719         eflags = scp->sc_ps;
 720         if (eflags & PSL_VM) {
 721                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 722                 struct vm86_kernel *vm86;
 723
 724                 /*
 725                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 726                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 727                  */
 728                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 729                         return (EINVAL);
 730                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 731                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 732                         return (EINVAL);
 733
 734                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 735                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 736                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 737                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 738                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 739                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 740                         trapsignal(td, &ksi);
 741                 }
 742
 743                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 744                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 745                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 746                 } else {
 747                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 748                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 749                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 750                 }
 751                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 752                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 753                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 754                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 755                 tf->tf_ds = _udatasel;
 756                 tf->tf_es = _udatasel;
 757                 tf->tf_fs = _udatasel;
 758         } else {
 759                 /*
 760                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 761                  */
 762                 /*
 763                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 764                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 765                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 766                  * the signal context during signal handling and there is no
 767                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 768                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 769                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 770                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 771                  */
 772                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 773                         return (EINVAL);
 774                 }
 775
 776                 /*
 777                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 778                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 779                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 780                  */
 781                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 782                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 783                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 784                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 785                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 786                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 787                         trapsignal(td, &ksi);
 788                         return (EINVAL);
 789                 }
 790                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 791                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 792                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 793         }
 794
 795         /* Restore remaining registers. */
 796         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 797         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 798         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 799         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 800         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 801         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 802         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 803         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 804         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 805         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 806         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 807         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 808         regs->tf_eflags = eflags;
 809
 810         PROC_LOCK(p);
 811 #if defined(COMPAT_43)
 812         if (scp->sc_onstack & 1)
 813                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 814         else
 815                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 816 #endif
 817         SIGSETOLD(td->td_sigmask, scp->sc_mask);
 818         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
 819         signotify(td);
 820         PROC_UNLOCK(p);
 821         return (EJUSTRETURN);
 822 }
 823 #endif /* COMPAT_43 */
 824
 825 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 826 /*
 827  * MPSAFE
 828  */
 829 int
 830 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 831         struct thread *td;
 832         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 833                 const ucontext4 *sigcntxp;
 834         } */ *uap;
 835 {
 836         struct ucontext4 uc;
 837         struct proc *p = td->td_proc;
 838         struct trapframe *regs;
 839         const struct ucontext4 *ucp;
 840         int cs, eflags, error;
 841         ksiginfo_t ksi;
 842
 843         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 844         if (error != 0)
 845                 return (error);
 846         ucp = &uc;
 847         regs = td->td_frame;
 848         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 849         if (eflags & PSL_VM) {
 850                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 851                 struct vm86_kernel *vm86;
 852
 853                 /*
 854                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 855                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 856                  */
 857                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 858                         return (EINVAL);
 859                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 860                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 861                         return (EINVAL);
 862
 863                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 864                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 865                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 866                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 867                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 868                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 869                         trapsignal(td, &ksi);
 870                 }
 871                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 872                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 873                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 874                 } else {
 875                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 876                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 877                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 878                 }
 879                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 880                 tf->tf_eflags = eflags;
 881                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 882                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 883                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 884                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 885                 tf->tf_ds = _udatasel;
 886                 tf->tf_es = _udatasel;
 887                 tf->tf_fs = _udatasel;
 888         } else {
 889                 /*
 890                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 891                  */
 892                 /*
 893                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 894                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 895                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 896                  * the signal context during signal handling and there is no
 897                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 898                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 899                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 900                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 901                  */
 902                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 903                         printf("freebsd4_sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 904                         return (EINVAL);
 905                 }
 906
 907                 /*
 908                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 909                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 910                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 911                  */
 912                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 913                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 914                         printf("freebsd4_sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 915                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 916                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 917                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 918                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 919                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 920                         trapsignal(td, &ksi);
 921                         return (EINVAL);
 922                 }
 923
 924                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 925         }
 926
 927         PROC_LOCK(p);
 928 #if defined(COMPAT_43)
 929         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 930                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 931         else
 932                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 933 #endif
 934
 935         td->td_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 936         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
 937         signotify(td);
 938         PROC_UNLOCK(p);
 939         return (EJUSTRETURN);
 940 }
 941 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 942
 943 /*
 944  * MPSAFE
 945  */
 946 int
 947 sigreturn(td, uap)
 948         struct thread *td;
 949         struct sigreturn_args /* {
 950                 const struct __ucontext *sigcntxp;
 951         } */ *uap;
 952 {
 953         ucontext_t uc;
 954         struct proc *p = td->td_proc;
 955         struct trapframe *regs;
 956         const ucontext_t *ucp;
 957         int cs, eflags, error, ret;
 958         ksiginfo_t ksi;
 959
 960         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 961         if (error != 0)
 962                 return (error);
 963         ucp = &uc;
 964         regs = td->td_frame;
 965         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 966         if (eflags & PSL_VM) {
 967                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 968                 struct vm86_kernel *vm86;
 969
 970                 /*
 971                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 972                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 973                  */
 974                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 975                         return (EINVAL);
 976                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 977                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 978                         return (EINVAL);
 979
 980                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 981                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 982                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 983                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 984                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 985                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 986                         trapsignal(td, &ksi);
 987                 }
 988
 989                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 990                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 991                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 992                 } else {
 993                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 994                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 995                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 996                 }
 997                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 998                 tf->tf_eflags = eflags;
 999                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1000                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1001                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1002                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1003                 tf->tf_ds = _udatasel;
1004                 tf->tf_es = _udatasel;
1005                 tf->tf_fs = _udatasel;
1006         } else {
1007                 /*
1008                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1009                  */
1010                 /*
1011                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
1012                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
1013                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
1014                  * the signal context during signal handling and there is no
1015                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
1016                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
1017                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
1018                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
1019                  */
1020                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
1021                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
1022                         return (EINVAL);
1023                 }
1024
1025                 /*
1026                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1027                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1028                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1029                  */
1030                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1031                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1032                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
1033                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1034                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1035                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1036                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1037                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1038                         trapsignal(td, &ksi);
1039                         return (EINVAL);
1040                 }
1041
1042                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
1043                 if (ret != 0)
1044                         return (ret);
1045                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1046         }
1047
1048         PROC_LOCK(p);
1049 #if defined(COMPAT_43)
1050         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1051                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1052         else
1053                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1054 #endif
1055
1056         td->td_sigmask = ucp->uc_sigmask;
1057         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
1058         signotify(td);
1059         PROC_UNLOCK(p);
1060         return (EJUSTRETURN);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Machine dependent boot() routine
1065  *
1066  * I haven't seen anything to put here yet
1067  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1068  */
1069 void
1070 cpu_boot(int howto)
1071 {
1072 }
1073
1074 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1075 int
1076 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1077 {
1078         register_t reg;
1079         uint64_t tsc1, tsc2;
1080
1081         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1082                 return (EINVAL);
1083         if (!tsc_present)
1084                 return (EOPNOTSUPP);
1085
1086         /* If we're booting, trust the rate calibrated moments ago. */
1087         if (cold) {
1088                 *rate = tsc_freq;
1089                 return (0);
1090         }
1091
1092 #ifdef SMP
1093         /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1094         thread_lock(curthread);
1095         sched_bind(curthread, cpu_id);
1096         thread_unlock(curthread);
1097 #endif
1098
1099         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1100         reg = intr_disable();
1101         tsc1 = rdtsc();
1102         DELAY(1000);
1103         tsc2 = rdtsc();
1104         intr_restore(reg);
1105
1106 #ifdef SMP
1107         thread_lock(curthread);
1108         sched_unbind(curthread);
1109         thread_unlock(curthread);
1110 #endif
1111
1112         /*
1113          * Calculate the difference in readings, convert to Mhz, and
1114          * subtract 0.5% of the total.  Empirical testing has shown that
1115          * overhead in DELAY() works out to approximately this value.
1116          */
1117         tsc2 -= tsc1;
1118         *rate = tsc2 * 1000 - tsc2 * 5;
1119         return (0);
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Shutdown the CPU as much as possible
1124  */
1125 void
1126 cpu_halt(void)
1127 {
1128         for (;;)
1129                 __asm__ ("hlt");
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Hook to idle the CPU when possible.  In the SMP case we default to
1134  * off because a halted cpu will not currently pick up a new thread in the
1135  * run queue until the next timer tick.  If turned on this will result in
1136  * approximately a 4.2% loss in real time performance in buildworld tests
1137  * (but improves user and sys times oddly enough), and saves approximately
1138  * 5% in power consumption on an idle machine (tests w/2xCPU 1.1GHz P3).
1139  *
1140  * XXX we need to have a cpu mask of idle cpus and generate an IPI or
1141  * otherwise generate some sort of interrupt to wake up cpus sitting in HLT.
1142  * Then we can have our cake and eat it too.
1143  *
1144  * XXX I'm turning it on for SMP as well by default for now.  It seems to
1145  * help lock contention somewhat, and this is critical for HTT. -Peter
1146  */
1147 static int      cpu_idle_hlt = 1;
1148 TUNABLE_INT("machdep.cpu_idle_hlt", &cpu_idle_hlt);
1149 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
1150     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
1151
1152 static void
1153 cpu_idle_default(void)
1154 {
1155         /*
1156          * we must absolutely guarentee that hlt is the
1157          * absolute next instruction after sti or we
1158          * introduce a timing window.
1159          */
1160         __asm __volatile("sti; hlt");
1161 }
1162
1163 /*
1164  * Note that we have to be careful here to avoid a race between checking
1165  * sched_runnable() and actually halting.  If we don't do this, we may waste
1166  * the time between calling hlt and the next interrupt even though there
1167  * is a runnable process.
1168  */
1169 void
1170 cpu_idle(void)
1171 {
1172
1173 #ifdef SMP
1174         if (mp_grab_cpu_hlt())
1175                 return;
1176 #endif
1177
1178         if (cpu_idle_hlt) {
1179                 disable_intr();
1180                 if (sched_runnable())
1181                         enable_intr();
1182                 else
1183                         (*cpu_idle_hook)();
1184         }
1185 }
1186
1187 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
1188 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default;
1189
1190 /*
1191  * Reset registers to default values on exec.
1192  */
1193 void
1194 exec_setregs(td, entry, stack, ps_strings)
1195         struct thread *td;
1196         u_long entry;
1197         u_long stack;
1198         u_long ps_strings;
1199 {
1200         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1201         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1202
1203         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1204         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1205         load_gs(_udatasel);
1206
1207         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1208         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1209                 user_ldt_free(td);
1210         else
1211                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1212
1213         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1214         regs->tf_eip = entry;
1215         regs->tf_esp = stack;
1216         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1217         regs->tf_ss = _udatasel;
1218         regs->tf_ds = _udatasel;
1219         regs->tf_es = _udatasel;
1220         regs->tf_fs = _udatasel;
1221         regs->tf_cs = _ucodesel;
1222
1223         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1224         regs->tf_ebx = ps_strings;
1225
1226         /*
1227          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1228          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1229          */
1230         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1231                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1232                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1233                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1234                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1235                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1236                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1237                 if (pcb == PCPU_GET(curpcb)) {
1238                         /*
1239                          * Clear the debug registers on the running
1240                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1241                          * the next process we switch to.
1242                          */
1243                         reset_dbregs();
1244                 }
1245                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1246         }
1247
1248         /*
1249          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1250          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1251          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1252          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1253          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1254          */
1255         td->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1256         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1257
1258         /*
1259          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1260          * clean FP state if it uses the FPU again.
1261          */
1262         fpstate_drop(td);
1263
1264         /*
1265          * XXX - Linux emulator
1266          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1267          * on it.
1268          */
1269         td->td_retval[1] = 0;
1270 }
1271
1272 void
1273 cpu_setregs(void)
1274 {
1275         unsigned int cr0;
1276
1277         cr0 = rcr0();
1278
1279         /*
1280          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1281          *
1282          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1283          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1284          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1285          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1286          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1287          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1288          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1289          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1290          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1291          *
1292          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1293          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1294          */
1295         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1296         load_cr0(cr0);
1297         load_gs(_udatasel);
1298 }
1299
1300 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1301 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1302         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1303
1304 /*
1305  * Initialize 386 and configure to run kernel
1306  */
1307
1308 /*
1309  * Initialize segments & interrupt table
1310  */
1311
1312 int _default_ldt;
1313 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1314 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1315 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1316 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1317 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1318 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1319
1320 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1321 extern int has_f00f_bug;
1322 #endif
1323
1324 static struct i386tss dblfault_tss;
1325 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1326
1327 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1328
1329
1330 /*
1331  * software prototypes -- in more palatable form.
1332  *
1333  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1334  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1335  */
1336 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1337 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1338 {       0x0,                    /* segment base address  */
1339         0x0,                    /* length */
1340         0,                      /* segment type */
1341         0,                      /* segment descriptor priority level */
1342         0,                      /* segment descriptor present */
1343         0, 0,
1344         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1345         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1346 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1347 {       0x0,                    /* segment base address  */
1348         0xfffff,                /* length - all address space */
1349         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1350         0,                      /* segment descriptor priority level */
1351         1,                      /* segment descriptor present */
1352         0, 0,
1353         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1354         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1355 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1356 {       0x0,                    /* segment base address  */
1357         0xfffff,                /* length - all address space */
1358         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1359         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1360         1,                      /* segment descriptor present */
1361         0, 0,
1362         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1363         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1364 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1365 {       0x0,                    /* segment base address  */
1366         0xfffff,                /* length - all address space */
1367         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1368         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1369         1,                      /* segment descriptor present */
1370         0, 0,
1371         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1372         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1373 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1374 {       0x0,                    /* segment base address  */
1375         0xfffff,                /* length - all address space */
1376         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1377         0,                      /* segment descriptor priority level */
1378         1,                      /* segment descriptor present */
1379         0, 0,
1380         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1381         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1382 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1383 {       0x0,                    /* segment base address  */
1384         0xfffff,                /* length - all address space */
1385         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1386         0,                      /* segment descriptor priority level */
1387         1,                      /* segment descriptor present */
1388         0, 0,
1389         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1390         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1391 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1392 {       0x0,                    /* segment base address  */
1393         0xfffff,                /* length - all address space */
1394         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1395         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1396         1,                      /* segment descriptor present */
1397         0, 0,
1398         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1399         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1400 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1401 {       0x0,                    /* segment base address  */
1402         0xfffff,                /* length - all address space */
1403         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1404         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1405         1,                      /* segment descriptor present */
1406         0, 0,
1407         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1408         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1409 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1410 {       0x400,                  /* segment base address */
1411         0xfffff,                /* length */
1412         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1413         0,                      /* segment descriptor priority level */
1414         1,                      /* segment descriptor present */
1415         0, 0,
1416         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1417         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1418 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1419 {
1420         0x0,                    /* segment base address */
1421         sizeof(struct i386tss)-1,/* length  */
1422         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1423         0,                      /* segment descriptor priority level */
1424         1,                      /* segment descriptor present */
1425         0, 0,
1426         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1427         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1428 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1429 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1430         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1431         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1432         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1433         1,                      /* segment descriptor present */
1434         0, 0,
1435         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1436         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1437 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1438 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1439         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1440         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1441         0,                      /* segment descriptor priority level */
1442         1,                      /* segment descriptor present */
1443         0, 0,
1444         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1445         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1446 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1447 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1448         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1449         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1450         0,                      /* segment descriptor priority level */
1451         1,                      /* segment descriptor present */
1452         0, 0,
1453         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1454         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1455 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1456 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1457         0xfffff,                /* length */
1458         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1459         0,                      /* segment descriptor priority level */
1460         1,                      /* segment descriptor present */
1461         0, 0,
1462         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1463         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1464 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1465 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1466         0xfffff,                /* length */
1467         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1468         0,                      /* segment descriptor priority level */
1469         1,                      /* segment descriptor present */
1470         0, 0,
1471         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1472         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1473 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1474 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1475         0xfffff,                /* length */
1476         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1477         0,                      /* segment descriptor priority level */
1478         1,                      /* segment descriptor present */
1479         0, 0,
1480         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1481         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1482 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1483 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1484         0xfffff,                /* length */
1485         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1486         0,                      /* segment descriptor priority level */
1487         1,                      /* segment descriptor present */
1488         0, 0,
1489         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1490         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1491 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1492 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1493         0xfffff,                /* length */
1494         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1495         0,                      /* segment descriptor priority level */
1496         1,                      /* segment descriptor present */
1497         0, 0,
1498         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1499         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1500 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1501 {       0x0,                    /* segment base address  */
1502         0x0,                    /* length */
1503         0,                      /* segment type */
1504         0,                      /* segment descriptor priority level */
1505         0,                      /* segment descriptor present */
1506         0, 0,
1507         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1508         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1509 };
1510
1511 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1512         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1513 {       0x0,                    /* segment base address  */
1514         0x0,                    /* length - all address space */
1515         0,                      /* segment type */
1516         0,                      /* segment descriptor priority level */
1517         0,                      /* segment descriptor present */
1518         0, 0,
1519         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1520         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1521         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1522 {       0x0,                    /* segment base address  */
1523         0x0,                    /* length - all address space */
1524         0,                      /* segment type */
1525         0,                      /* segment descriptor priority level */
1526         0,                      /* segment descriptor present */
1527         0, 0,
1528         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1529         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1530         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1531 {       0x0,                    /* segment base address  */
1532         0x0,                    /* length - all address space */
1533         0,                      /* segment type */
1534         0,                      /* segment descriptor priority level */
1535         0,                      /* segment descriptor present */
1536         0, 0,
1537         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1538         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1539         /* Code Descriptor for user */
1540 {       0x0,                    /* segment base address  */
1541         0xfffff,                /* length - all address space */
1542         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1543         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1544         1,                      /* segment descriptor present */
1545         0, 0,
1546         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1547         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1548         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1549 {       0x0,                    /* segment base address  */
1550         0x0,                    /* length - all address space */
1551         0,                      /* segment type */
1552         0,                      /* segment descriptor priority level */
1553         0,                      /* segment descriptor present */
1554         0, 0,
1555         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1556         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1557         /* Data Descriptor for user */
1558 {       0x0,                    /* segment base address  */
1559         0xfffff,                /* length - all address space */
1560         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1561         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1562         1,                      /* segment descriptor present */
1563         0, 0,
1564         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1565         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1566 };
1567
1568 void
1569 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1570         int idx;
1571         inthand_t *func;
1572         int typ;
1573         int dpl;
1574         int selec;
1575 {
1576         struct gate_descriptor *ip;
1577
1578         ip = idt + idx;
1579         ip->gd_looffset = (int)func;
1580         ip->gd_selector = selec;
1581         ip->gd_stkcpy = 0;
1582         ip->gd_xx = 0;
1583         ip->gd_type = typ;
1584         ip->gd_dpl = dpl;
1585         ip->gd_p = 1;
1586         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1587 }
1588
1589 extern inthand_t
1590         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1591         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1592         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1593         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1594         IDTVEC(xmm), IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1595
1596 #ifdef DDB
1597 /*
1598  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1599  * the default 'rsvd' entry point.
1600  */
1601 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1602 {
1603         struct gate_descriptor *ip;
1604         int idx;
1605         uintptr_t func;
1606
1607         ip = idt;
1608         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1609                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1610                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1611                         db_printf("%3d\t", idx);
1612                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1613                         db_printf("\n");
1614                 }
1615                 ip++;
1616         }
1617 }
1618
1619 /* Show privileged registers. */
1620 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1621 {
1622         uint64_t idtr, gdtr;
1623
1624         idtr = ridt();
1625         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1626             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1627         gdtr = rgdt();
1628         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1629             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1630         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1631         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1632         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1633         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1634         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1635         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1636 }
1637 #endif
1638
1639 void
1640 sdtossd(sd, ssd)
1641         struct segment_descriptor *sd;
1642         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1643 {
1644         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1645         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1646         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1647         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1648         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1649         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1650         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1651 }
1652
1653 static int
1654 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
1655 {
1656         int i, physmap_idx;
1657
1658         physmap_idx = *physmap_idxp;
1659
1660         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1661                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
1662                     smap->type, smap->base, smap->length);
1663
1664         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1665                 return (1);
1666
1667         if (smap->length == 0)
1668                 return (1);
1669
1670 #ifndef PAE
1671         if (smap->base >= 0xffffffff) {
1672                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1673                     (u_int)(smap->length / 1024));
1674                 return (1);
1675         }
1676 #endif
1677
1678         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1679                 if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1680                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1681                                 printf(
1682         "Overlapping or non-monotonic memory region, ignoring second region\n");
1683                         return (1);
1684                 }
1685         }
1686
1687         if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1688                 physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1689                 return (1);
1690         }
1691
1692         physmap_idx += 2;
1693         *physmap_idxp = physmap_idx;
1694         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1695                 printf(
1696                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1697                 return (0);
1698         }
1699         physmap[physmap_idx] = smap->base;
1700         physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1701         return (1);
1702 }
1703
1704 /*
1705  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1706  * available physical memory in the system, then test this memory and
1707  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1708  *
1709  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1710  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1711  *
1712  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1713  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1714  *
1715  * XXX first should be vm_paddr_t.
1716  */
1717 static void
1718 getmemsize(int first)
1719 {
1720         int i, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1721         int hasbrokenint12, has_smap;
1722         u_long physmem_tunable;
1723         u_int extmem;
1724         struct vm86frame vmf;
1725         struct vm86context vmc;
1726         vm_paddr_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1727         pt_entry_t *pte;
1728         struct bios_smap *smap, *smapbase, *smapend;
1729         u_int32_t smapsize;
1730         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1731         caddr_t kmdp;
1732
1733         has_smap = 0;
1734 #ifdef XBOX
1735         if (arch_i386_is_xbox) {
1736                 /*
1737                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
1738                  * the framebuffer and inform the OS of this.
1739                  */
1740                 physmap[0] = 0;
1741                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
1742                 physmap_idx = 0;
1743                 goto physmap_done;
1744         }
1745 #endif
1746
1747         hasbrokenint12 = 0;
1748         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1749         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
1750         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1751         basemem = 0;
1752
1753         /*
1754          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1755          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1756          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1757          */
1758         if (hasbrokenint12) {
1759                 goto int15e820;
1760         }
1761
1762         /*
1763          * Perform "base memory" related probes & setup
1764          */
1765         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1766         basemem = vmf.vmf_ax;
1767         if (basemem > 640) {
1768                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1769                         basemem);
1770                 basemem = 640;
1771         }
1772
1773         /*
1774          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1775          * between the end of base memory and the start of
1776          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1777          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1778          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1779          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1780          * to begin with and then parts of it are remapped.
1781          * The parts that aren't remapped form holes that
1782          * remain read-only and are unused by the kernel.
1783          * The base memory area is below the physical end of
1784          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1785          * The part of it from PAGE_SIZE to
1786          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1787          * remapped and used by the kernel later.)
1788          *
1789          * This code is similar to the code used in
1790          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1791          * allocated we simply change the mapping.
1792          */
1793         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1794              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
1795                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
1796
1797         /*
1798          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
1799          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
1800          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
1801          * page 0, at least as initialized here?
1802          */
1803         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1804         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1805                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1806
1807 int15e820:
1808         /*
1809          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  First, check to see
1810          * if the loader supplied it and use that if so.  Otherwise,
1811          * use vm86 to invoke the BIOS call directly.
1812          */
1813         physmap_idx = 0;
1814         smapbase = NULL;
1815         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1816         if (kmdp == NULL)
1817                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
1818         if (kmdp != NULL)
1819                 smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1820                     MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1821         if (smapbase != NULL) {
1822                 /* subr_module.c says:
1823                  * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1824                  * ie: an int32_t immediately precedes smap.
1825                  */
1826                 smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
1827                 smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1828                 has_smap = 1;
1829
1830                 for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
1831                         if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
1832                                 break;
1833         } else {
1834                 /*
1835                  * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1836                  * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1837                  */
1838                 pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
1839                 vmc.npages = 0;
1840                 smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE +
1841                     (1 << PAGE_SHIFT));
1842                 vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1843
1844                 vmf.vmf_ebx = 0;
1845                 do {
1846                         vmf.vmf_eax = 0xE820;
1847                         vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1848                         vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
1849                         i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1850                         if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1851                                 break;
1852                         has_smap = 1;
1853                         if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
1854                                 break;
1855                 } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1856         }
1857
1858         /*
1859          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1860          */
1861         if (basemem == 0) {
1862                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1863                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1864                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1865                                 break;
1866                         }
1867                 }
1868
1869                 /*
1870                  * XXX this function is horribly organized and has to the same
1871                  * things that it does above here.
1872                  */
1873                 if (basemem == 0)
1874                         basemem = 640;
1875                 if (basemem > 640) {
1876                         printf(
1877                     "Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1878                             basemem);
1879                         basemem = 640;
1880                 }
1881
1882                 /*
1883                  * Let vm86 scribble on pages between basemem and
1884                  * ISA_HOLE_START, as above.
1885                  */
1886                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1887                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
1888                         pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
1889                 pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1890                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1891                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1892         }
1893
1894         if (physmap[1] != 0)
1895                 goto physmap_done;
1896
1897         /*
1898          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1899          */
1900         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1901         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1902                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1903         } else {
1904 #if 0
1905                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1906                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1907                 extmem = vmf.vmf_ax;
1908 #else
1909                 /*
1910                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1911                  */
1912                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1913 #endif
1914         }
1915
1916         /*
1917          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1918          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1919          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1920          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1921          * them beyond the limit.
1922          *
1923          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1924          *      chop it to 15MB.
1925          */
1926         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1927                 extmem = 15 * 1024;
1928
1929         physmap[0] = 0;
1930         physmap[1] = basemem * 1024;
1931         physmap_idx = 2;
1932         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1933         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1934
1935 physmap_done:
1936         /*
1937          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1938          */
1939
1940 #ifdef SMP
1941         /* make hole for AP bootstrap code */
1942         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1943 #endif
1944
1945         /*
1946          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1947          * highest page of the physical address space.  It should be
1948          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1949          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1950          */
1951         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1952
1953 #ifdef MAXMEM
1954         Maxmem = MAXMEM / 4;
1955 #endif
1956
1957         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1958                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1959
1960         /*
1961          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
1962          * the amount of memory in the system.
1963          */
1964         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1965                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1966
1967         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1968             (boothowto & RB_VERBOSE))
1969                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1970
1971         /*
1972          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1973          * extend the last memory segment to the new limit.
1974          */
1975         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1976                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1977
1978         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1979         pmap_bootstrap(first);
1980
1981         /*
1982          * Size up each available chunk of physical memory.
1983          */
1984         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1985         pa_indx = 0;
1986         da_indx = 1;
1987         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1988         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1989         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1990         pte = CMAP1;
1991
1992         /*
1993          * Get dcons buffer address
1994          */
1995         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1996             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1997                 dcons_addr = 0;
1998
1999         /*
2000          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2001          * round up the start address and round down the end address.
2002          */
2003         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2004                 vm_paddr_t end;
2005
2006                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2007                 if (physmap[i + 1] < end)
2008                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2009                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2010                         int tmp, page_bad, full;
2011                         int *ptr = (int *)CADDR1;
2012
2013                         full = FALSE;
2014                         /*
2015                          * block out kernel memory as not available.
2016                          */
2017                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2018                                 goto do_dump_avail;
2019
2020                         /*
2021                          * block out dcons buffer
2022                          */
2023                         if (dcons_addr > 0
2024                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2025                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2026                                 goto do_dump_avail;
2027
2028                         page_bad = FALSE;
2029
2030                         /*
2031                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2032                          */
2033                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2034                         invltlb();
2035
2036                         tmp = *(int *)ptr;
2037                         /*
2038                          * Test for alternating 1's and 0's
2039                          */
2040                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2041                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2042                                 page_bad = TRUE;
2043                         /*
2044                          * Test for alternating 0's and 1's
2045                          */
2046                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2047                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2048                                 page_bad = TRUE;
2049                         /*
2050                          * Test for all 1's
2051                          */
2052                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2053                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2054                                 page_bad = TRUE;
2055                         /*
2056                          * Test for all 0's
2057                          */
2058                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2059                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2060                                 page_bad = TRUE;
2061                         /*
2062                          * Restore original value.
2063                          */
2064                         *(int *)ptr = tmp;
2065
2066                         /*
2067                          * Adjust array of valid/good pages.
2068                          */
2069                         if (page_bad == TRUE)
2070                                 continue;
2071                         /*
2072                          * If this good page is a continuation of the
2073                          * previous set of good pages, then just increase
2074                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2075                          * Note that "end" points one higher than end,
2076                          * making the range >= start and < end.
2077                          * If we're also doing a speculative memory
2078                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2079                          * so that we keep going. The first bad page
2080                          * will terminate the loop.
2081                          */
2082                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2083                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2084                         } else {
2085                                 pa_indx++;
2086                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2087                                         printf(
2088                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2089                                         pa_indx--;
2090                                         full = TRUE;
2091                                         goto do_dump_avail;
2092                                 }
2093                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2094                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2095                         }
2096                         physmem++;
2097 do_dump_avail:
2098                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2099                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2100                         } else {
2101                                 da_indx++;
2102                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2103                                         da_indx--;
2104                                         goto do_next;
2105                                 }
2106                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2107                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2108                         }
2109 do_next:
2110                         if (full)
2111                                 break;
2112                 }
2113         }
2114         *pte = 0;
2115         invltlb();
2116
2117         /*
2118          * XXX
2119          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2120          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2121          * calculation, etc.).
2122          */
2123         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2124             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
2125                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2126                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2127                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2128         }
2129
2130         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2131
2132         /* Trim off space for the message buffer. */
2133         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
2134
2135         /* Map the message buffer. */
2136         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2137                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2138                     off);
2139 }
2140
2141 void
2142 init386(first)
2143         int first;
2144 {
2145         struct gate_descriptor *gdp;
2146         int gsel_tss, metadata_missing, x;
2147         struct pcpu *pc;
2148
2149         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2150         thread0.td_pcb = (struct pcb *)
2151            (thread0.td_kstack + KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE) - 1;
2152
2153         /*
2154          * This may be done better later if it gets more high level
2155          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2156          */
2157         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2158
2159         metadata_missing = 0;
2160         if (bootinfo.bi_modulep) {
2161                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
2162                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2163         } else {
2164                 metadata_missing = 1;
2165         }
2166         if (envmode == 1)
2167                 kern_envp = static_env;
2168         else if (bootinfo.bi_envp)
2169                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
2170
2171         /* Init basic tunables, hz etc */
2172         init_param1();
2173
2174         /*
2175          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2176          * of address space and permissions are enforced at page level.
2177          */
2178         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2179         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2180         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2181         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2182         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2183         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2184
2185         pc = &__pcpu[0];
2186         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2187         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2188         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2189
2190         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2191                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2192
2193         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2194         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2195         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2196         lgdt(&r_gdt);
2197
2198         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2199         PCPU_SET(prvspace, pc);
2200         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2201         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2202
2203         /*
2204          * Initialize mutexes.
2205          *
2206          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2207          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2208          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2209          *           under witness.
2210          */
2211         mutex_init();
2212         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2213
2214         /* make ldt memory segments */
2215         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2216         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2217         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2218                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2219
2220         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2221         lldt(_default_ldt);
2222         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2223
2224         /* exceptions */
2225         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2226                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2227                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2228         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2229             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2230         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2231             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2232         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2233             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2234         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2235             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2236         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2237             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2238         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2239             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2240         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2241             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2242         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2243             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2244         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2245         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2246             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2247         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2248             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2249         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2250             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2251         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2252             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2253         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2254             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2255         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2256             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2257         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2258             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2259         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2260             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2261         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2262             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2263         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2264             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2265         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2266             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2267
2268         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2269         r_idt.rd_base = (int) idt;
2270         lidt(&r_idt);
2271
2272 #ifdef XBOX
2273         /*
2274          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
2275          * This should be 0x10de / 0x02a5.
2276          *
2277          * This is exactly what Linux does.
2278          */
2279         outl(0xcf8, 0x80000000);
2280         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
2281                 arch_i386_is_xbox = 1;
2282                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
2283
2284                 /*
2285                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
2286                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
2287                  * so we just query it.
2288                  */
2289                 outl(0xcf8, 0x80000084);
2290                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
2291         }
2292 #endif /* XBOX */
2293
2294         /*
2295          * Initialize the i8254 before the console so that console
2296          * initialization can use DELAY().
2297          */
2298         i8254_init();
2299
2300         /*
2301          * Initialize the console before we print anything out.
2302          */
2303         cninit();
2304
2305         if (metadata_missing)
2306                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2307
2308 #ifdef DEV_ISA
2309         elcr_probe();
2310         atpic_startup();
2311 #endif
2312
2313 #ifdef DDB
2314         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2315         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2316 #endif
2317
2318         kdb_init();
2319
2320 #ifdef KDB
2321         if (boothowto & RB_KDB)
2322                 kdb_enter_why(KDB_WHY_BOOTFLAGS,
2323                     "Boot flags requested debugger");
2324 #endif
2325
2326         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2327         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2328             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2329         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2330             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2331         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2332
2333         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2334         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2335         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2336             KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb) - 16);
2337         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2338         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2339         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2340         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2341         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
2342         ltr(gsel_tss);
2343
2344         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2345         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2346
2347         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2348             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2349         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2350             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2351 #ifdef PAE
2352         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2353 #else
2354         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2355 #endif
2356         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2357         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2358         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2359             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2360         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2361         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2362         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2363
2364         vm86_initialize();
2365         getmemsize(first);
2366         init_param2(physmem);
2367
2368         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2369
2370         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2371
2372         /* make a call gate to reenter kernel with */
2373         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2374
2375         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
2376         gdp->gd_looffset = x;
2377         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2378         gdp->gd_stkcpy = 1;
2379         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2380         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2381         gdp->gd_p = 1;
2382         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
2383
2384         /* XXX does this work? */
2385         /* XXX yes! */
2386         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2387         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2388
2389         /* transfer to user mode */
2390
2391         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2392         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2393
2394         /* setup proc 0's pcb */
2395         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2396 #ifdef PAE
2397         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2398 #else
2399         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2400 #endif
2401         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2402         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2403 }
2404
2405 void
2406 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2407 {
2408
2409         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
2410 }
2411
2412 void
2413 spinlock_enter(void)
2414 {
2415         struct thread *td;
2416
2417         td = curthread;
2418         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2419                 td->td_md.md_saved_flags = intr_disable();
2420         td->td_md.md_spinlock_count++;
2421         critical_enter();
2422 }
2423
2424 void
2425 spinlock_exit(void)
2426 {
2427         struct thread *td;
2428
2429         td = curthread;
2430         critical_exit();
2431         td->td_md.md_spinlock_count--;
2432         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2433                 intr_restore(td->td_md.md_saved_flags);
2434 }
2435
2436 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2437 static void f00f_hack(void *unused);
2438 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2439
2440 static void
2441 f00f_hack(void *unused)
2442 {
2443         struct gate_descriptor *new_idt;
2444         vm_offset_t tmp;
2445
2446         if (!has_f00f_bug)
2447                 return;
2448
2449         GIANT_REQUIRED;
2450
2451         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2452
2453         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2454         if (tmp == 0)
2455                 panic("kmem_alloc returned 0");
2456
2457         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
2458         new_idt = (struct gate_descriptor*)
2459             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
2460         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2461         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
2462         lidt(&r_idt);
2463         idt = new_idt;
2464         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2465                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2466                 panic("vm_map_protect failed");
2467 }
2468 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2469
2470 /*
2471  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
2472  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
2473  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
2474  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
2475  * enough for a backtrace.
2476  */
2477 void
2478 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
2479 {
2480
2481         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
2482         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
2483         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
2484         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
2485         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
2486         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
2487 }
2488
2489 int
2490 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
2491 {
2492
2493         td->td_frame->tf_eip = addr;
2494         return (0);
2495 }
2496
2497 int
2498 ptrace_single_step(struct thread *td)
2499 {
2500         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
2501         return (0);
2502 }
2503
2504 int
2505 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
2506 {
2507         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
2508         return (0);
2509 }
2510
2511 int
2512 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2513 {
2514         struct pcb *pcb;
2515         struct trapframe *tp;
2516
2517         tp = td->td_frame;
2518         pcb = td->td_pcb;
2519         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2520         regs->r_es = tp->tf_es;
2521         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2522         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2523         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2524         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2525         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2526         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2527         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2528         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2529         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2530         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2531         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2532         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2533         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2534         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2535         return (0);
2536 }
2537
2538 int
2539 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2540 {
2541         struct pcb *pcb;
2542         struct trapframe *tp;
2543
2544         tp = td->td_frame;
2545         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2546             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2547                 return (EINVAL);
2548         pcb = td->td_pcb;
2549         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2550         tp->tf_es = regs->r_es;
2551         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2552         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2553         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2554         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2555         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2556         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2557         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2558         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2559         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2560         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2561         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2562         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2563         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2564         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2565         return (0);
2566 }
2567
2568 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2569 static void
2570 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2571         struct savexmm *sv_xmm;
2572         struct save87 *sv_87;
2573 {
2574         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2575         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2576         int i;
2577
2578         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
2579
2580         /* FPU control/status */
2581         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2582         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2583         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2584         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2585         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2586         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2587         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2588         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2589
2590         /* FPU registers */
2591         for (i = 0; i < 8; ++i)
2592                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2593 }
2594
2595 static void
2596 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2597         struct save87 *sv_87;
2598         struct savexmm *sv_xmm;
2599 {
2600         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2601         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2602         int i;
2603
2604         /* FPU control/status */
2605         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2606         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2607         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2608         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2609         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2610         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2611         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2612         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2613
2614         /* FPU registers */
2615         for (i = 0; i < 8; ++i)
2616                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2617 }
2618 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2619
2620 int
2621 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2622 {
2623 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2624         if (cpu_fxsr) {
2625                 fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2626                                                 (struct save87 *)fpregs);
2627                 return (0);
2628         }
2629 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2630         bcopy(&td->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2631         return (0);
2632 }
2633
2634 int
2635 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2636 {
2637 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2638         if (cpu_fxsr) {
2639                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2640                                            &td->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2641                 return (0);
2642         }
2643 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2644         bcopy(fpregs, &td->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2645         return (0);
2646 }
2647
2648 /*
2649  * Get machine context.
2650  */
2651 int
2652 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2653 {
2654         struct trapframe *tp;
2655
2656         tp = td->td_frame;
2657
2658         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2659         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
2660         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2661         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
2662         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2663         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2664         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2665         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
2666         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
2667         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
2668         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
2669         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
2670         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2671                 mcp->mc_eax = 0;
2672                 mcp->mc_edx = 0;
2673                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
2674         } else {
2675                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
2676                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
2677         }
2678         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
2679         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
2680         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
2681         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2682         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
2683         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2684         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2685         get_fpcontext(td, mcp);
2686         return (0);
2687 }
2688
2689 /*
2690  * Set machine context.
2691  *
2692  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2693  * touch the cs selector.
2694  */
2695 int
2696 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2697 {
2698         struct trapframe *tp;
2699         int eflags, ret;
2700
2701         tp = td->td_frame;
2702         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp))
2703                 return (EINVAL);
2704         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
2705             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
2706         if ((ret = set_fpcontext(td, mcp)) == 0) {
2707                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2708                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
2709                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2710                 tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
2711                 tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
2712                 tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
2713                 tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
2714                 tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
2715                 tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
2716                 tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
2717                 tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
2718                 tp->tf_eflags = eflags;
2719                 tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
2720                 tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2721                 td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
2722                 ret = 0;
2723         }
2724         return (ret);
2725 }
2726
2727 static void
2728 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2729 {
2730 #ifndef DEV_NPX
2731         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
2732         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
2733 #else
2734         union savefpu *addr;
2735
2736         /*
2737          * XXX mc_fpstate might be misaligned, since its declaration is not
2738          * unportabilized using __attribute__((aligned(16))) like the
2739          * declaration of struct savemm, and anyway, alignment doesn't work
2740          * for auto variables since we don't use gcc's pessimal stack
2741          * alignment.  Work around this by abusing the spare fields after
2742          * mcp->mc_fpstate.
2743          *
2744          * XXX unpessimize most cases by only aligning when fxsave might be
2745          * called, although this requires knowing too much about
2746          * npxgetregs()'s internals.
2747          */
2748         addr = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2749         if (td == PCPU_GET(fpcurthread) &&
2750 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2751             cpu_fxsr &&
2752 #endif
2753             ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF)) {
2754                 do
2755                         addr = (void *)((char *)addr + 4);
2756                 while ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF);
2757         }
2758         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td, addr);
2759         if (addr != (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate) {
2760                 bcopy(addr, &mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
2761                 bzero(&mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
2762         }
2763         mcp->mc_fpformat = npxformat();
2764 #endif
2765 }
2766
2767 static int
2768 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2769 {
2770         union savefpu *addr;
2771
2772         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2773                 return (0);
2774         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
2775             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2776                 return (EINVAL);
2777         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
2778                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2779                 fpstate_drop(td);
2780         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2781             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2782                 /* XXX align as above. */
2783                 addr = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2784                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread) &&
2785 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2786                     cpu_fxsr &&
2787 #endif
2788                     ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF)) {
2789                         do
2790                                 addr = (void *)((char *)addr + 4);
2791                         while ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF);
2792                         bcopy(&mcp->mc_fpstate, addr, sizeof(mcp->mc_fpstate));
2793                 }
2794 #ifdef DEV_NPX
2795 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2796                 if (cpu_fxsr)
2797                         addr->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
2798 #endif
2799                 /*
2800                  * XXX we violate the dubious requirement that npxsetregs()
2801                  * be called with interrupts disabled.
2802                  */
2803                 npxsetregs(td, addr);
2804 #endif
2805                 /*
2806                  * Don't bother putting things back where they were in the
2807                  * misaligned case, since we know that the caller won't use
2808                  * them again.
2809                  */
2810         } else
2811                 return (EINVAL);
2812         return (0);
2813 }
2814
2815 static void
2816 fpstate_drop(struct thread *td)
2817 {
2818         register_t s;
2819
2820         s = intr_disable();
2821 #ifdef DEV_NPX
2822         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2823                 npxdrop();
2824 #endif
2825         /*
2826          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
2827          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
2828          *
2829          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
2830          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2831          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2832          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
2833          * have too many layers.
2834          */
2835         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_NPXINITDONE;
2836         intr_restore(s);
2837 }
2838
2839 int
2840 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2841 {
2842         struct pcb *pcb;
2843
2844         if (td == NULL) {
2845                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2846                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2847                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2848                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2849                 dbregs->dr[4] = rdr4();
2850                 dbregs->dr[5] = rdr5();
2851                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2852                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2853         } else {
2854                 pcb = td->td_pcb;
2855                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2856                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2857                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2858                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2859                 dbregs->dr[4] = 0;
2860                 dbregs->dr[5] = 0;
2861                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2862                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2863         }
2864         return (0);
2865 }
2866
2867 int
2868 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2869 {
2870         struct pcb *pcb;
2871         int i;
2872
2873         if (td == NULL) {
2874                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2875                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2876                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2877                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2878                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
2879                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
2880                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2881                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2882         } else {
2883                 /*
2884                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2885                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2886                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2887                  * TRCTRAP.
2888                  */
2889                 for (i = 0; i < 4; i++) {
2890                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2891                                 return (EINVAL);
2892                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2893                                 return (EINVAL);
2894                 }
2895
2896                 pcb = td->td_pcb;
2897
2898                 /*
2899                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2900                  * process's address space.  If a process could do this, it
2901                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2902                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2903                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2904                  * process's address space.
2905                  *
2906                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2907                  * address space is written into from within the kernel
2908                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2909                  * from within kernel mode?
2910                  */
2911
2912                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
2913                         /* dr0 is enabled */
2914                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2915                                 return (EINVAL);
2916                 }
2917
2918                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
2919                         /* dr1 is enabled */
2920                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2921                                 return (EINVAL);
2922                 }
2923
2924                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
2925                         /* dr2 is enabled */
2926                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2927                                 return (EINVAL);
2928                 }
2929
2930                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
2931                         /* dr3 is enabled */
2932                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2933                                 return (EINVAL);
2934                 }
2935
2936                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2937                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2938                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2939                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2940                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2941                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2942
2943                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2944         }
2945
2946         return (0);
2947 }
2948
2949 /*
2950  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2951  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2952  */
2953 int
2954 user_dbreg_trap(void)
2955 {
2956         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2957         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2958         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2959         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2960         int i;
2961
2962         dr7 = rdr7();
2963         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2964                 /*
2965                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2966                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2967                  * hardware debug registers
2968                  */
2969                 return 0;
2970         }
2971
2972         nbp = 0;
2973         dr6 = rdr6();
2974         bp = dr6 & 0x0000000f;
2975
2976         if (!bp) {
2977                 /*
2978                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2979                  * trap was not caused by any of the debug registers
2980                  */
2981                 return 0;
2982         }
2983
2984         /*
2985          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2986          * which ones and if any of them are user space addresses
2987          */
2988
2989         if (bp & 0x01) {
2990                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2991         }
2992         if (bp & 0x02) {
2993                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2994         }
2995         if (bp & 0x04) {
2996                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2997         }
2998         if (bp & 0x08) {
2999                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
3000         }
3001
3002         for (i = 0; i < nbp; i++) {
3003                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3004                         /*
3005                          * addr[i] is in user space
3006                          */
3007                         return nbp;
3008                 }
3009         }
3010
3011         /*
3012          * None of the breakpoints are in user space.
3013          */
3014         return 0;
3015 }
3016
3017 #ifndef DEV_APIC
3018 #include <machine/apicvar.h>
3019
3020 /*
3021  * Provide stub functions so that the MADT APIC enumerator in the acpi
3022  * kernel module will link against a kernel without 'device apic'.
3023  *
3024  * XXX - This is a gross hack.
3025  */
3026 void
3027 apic_register_enumerator(struct apic_enumerator *enumerator)
3028 {
3029 }
3030
3031 void *
3032 ioapic_create(vm_paddr_t addr, int32_t apic_id, int intbase)
3033 {
3034         return (NULL);
3035 }
3036
3037 int
3038 ioapic_disable_pin(void *cookie, u_int pin)
3039 {
3040         return (ENXIO);
3041 }
3042
3043 int
3044 ioapic_get_vector(void *cookie, u_int pin)
3045 {
3046         return (-1);
3047 }
3048
3049 void
3050 ioapic_register(void *cookie)
3051 {
3052 }
3053
3054 int
3055 ioapic_remap_vector(void *cookie, u_int pin, int vector)
3056 {
3057         return (ENXIO);
3058 }
3059
3060 int
3061 ioapic_set_extint(void *cookie, u_int pin)
3062 {
3063         return (ENXIO);
3064 }
3065
3066 int
3067 ioapic_set_nmi(void *cookie, u_int pin)
3068 {
3069         return (ENXIO);
3070 }
3071
3072 int
3073 ioapic_set_polarity(void *cookie, u_int pin, enum intr_polarity pol)
3074 {
3075         return (ENXIO);
3076 }
3077
3078 int
3079 ioapic_set_triggermode(void *cookie, u_int pin, enum intr_trigger trigger)
3080 {
3081         return (ENXIO);
3082 }
3083
3084 void
3085 lapic_create(u_int apic_id, int boot_cpu)
3086 {
3087 }
3088
3089 void
3090 lapic_init(vm_paddr_t addr)
3091 {
3092 }
3093
3094 int
3095 lapic_set_lvt_mode(u_int apic_id, u_int lvt, u_int32_t mode)
3096 {
3097         return (ENXIO);
3098 }
3099
3100 int
3101 lapic_set_lvt_polarity(u_int apic_id, u_int lvt, enum intr_polarity pol)
3102 {
3103         return (ENXIO);
3104 }
3105
3106 int
3107 lapic_set_lvt_triggermode(u_int apic_id, u_int lvt, enum intr_trigger trigger)
3108 {
3109         return (ENXIO);
3110 }
3111 #endif
3112
3113 #ifdef KDB
3114
3115 /*
3116  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
3117  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
3118  * called from the debugger.
3119  *
3120  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
3121  */
3122
3123 #undef inb
3124 #undef outb
3125
3126 /* silence compiler warnings */
3127 u_char inb(u_int);
3128 void outb(u_int, u_char);
3129
3130 u_char
3131 inb(u_int port)
3132 {
3133         u_char  data;
3134         /*
3135          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
3136          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
3137          * if we tell it to load (u_short) port.
3138          */
3139         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
3140         return (data);
3141 }
3142
3143 void
3144 outb(u_int port, u_char data)
3145 {
3146         u_char  al;
3147         /*
3148          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
3149          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
3150          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
3151          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
3152          */
3153         al = data;
3154         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
3155 }
3156
3157 #endif /* KDB */