]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/7.2.git/blob - sys/pc98/pc98/machdep.c
Create releng/7.2 from stable/7 in preparation for 7.2-RELEASE.
[FreeBSD/releng/7.2.git] / sys / pc98 / pc98 / machdep.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
4  * All rights reserved.
5  *
6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
7  * William Jolitz.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
18  *    must display the following acknowledgement:
19  *      This product includes software developed by the University of
20  *      California, Berkeley and its contributors.
21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
23  *    without specific prior written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
35  * SUCH DAMAGE.
36  *
37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
38  */
39
40 #include <sys/cdefs.h>
41 __FBSDID("$FreeBSD$");
42
43 #include "opt_atalk.h"
44 #include "opt_compat.h"
45 #include "opt_cpu.h"
46 #include "opt_ddb.h"
47 #include "opt_inet.h"
48 #include "opt_ipx.h"
49 #include "opt_isa.h"
50 #include "opt_kstack_pages.h"
51 #include "opt_maxmem.h"
52 #include "opt_msgbuf.h"
53 #include "opt_npx.h"
54 #include "opt_perfmon.h"
55
56 #include <sys/param.h>
57 #include <sys/proc.h>
58 #include <sys/systm.h>
59 #include <sys/bio.h>
60 #include <sys/buf.h>
61 #include <sys/bus.h>
62 #include <sys/callout.h>
63 #include <sys/clock.h>
64 #include <sys/cons.h>
65 #include <sys/cpu.h>
66 #include <sys/eventhandler.h>
67 #include <sys/exec.h>
68 #include <sys/imgact.h>
69 #include <sys/kdb.h>
70 #include <sys/kernel.h>
71 #include <sys/ktr.h>
72 #include <sys/linker.h>
73 #include <sys/lock.h>
74 #include <sys/malloc.h>
75 #include <sys/memrange.h>
76 #include <sys/msgbuf.h>
77 #include <sys/mutex.h>
78 #include <sys/pcpu.h>
79 #include <sys/ptrace.h>
80 #include <sys/reboot.h>
81 #include <sys/sched.h>
82 #include <sys/signalvar.h>
83 #include <sys/sysctl.h>
84 #include <sys/sysent.h>
85 #include <sys/sysproto.h>
86 #include <sys/ucontext.h>
87 #include <sys/vmmeter.h>
88
89 #include <vm/vm.h>
90 #include <vm/vm_extern.h>
91 #include <vm/vm_kern.h>
92 #include <vm/vm_page.h>
93 #include <vm/vm_map.h>
94 #include <vm/vm_object.h>
95 #include <vm/vm_pager.h>
96 #include <vm/vm_param.h>
97
98 #ifdef DDB
99 #ifndef KDB
100 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
101 #endif
102 #include <ddb/ddb.h>
103 #include <ddb/db_sym.h>
104 #endif
105
106 #include <pc98/pc98/pc98_machdep.h>
107
108 #include <net/netisr.h>
109
110 #include <machine/bootinfo.h>
111 #include <machine/clock.h>
112 #include <machine/cpu.h>
113 #include <machine/cputypes.h>
114 #include <machine/intr_machdep.h>
115 #include <machine/md_var.h>
116 #include <machine/pc/bios.h>
117 #include <machine/pcb.h>
118 #include <machine/pcb_ext.h>
119 #include <machine/proc.h>
120 #include <machine/reg.h>
121 #include <machine/sigframe.h>
122 #include <machine/specialreg.h>
123 #include <machine/vm86.h>
124 #ifdef PERFMON
125 #include <machine/perfmon.h>
126 #endif
127 #ifdef SMP
128 #include <machine/smp.h>
129 #endif
130
131 #ifdef DEV_ISA
132 #include <i386/isa/icu.h>
133 #endif
134
135 /* Sanity check for __curthread() */
136 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
137
138 extern void init386(int first);
139 extern void dblfault_handler(void);
140
141 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
142 extern void finishidentcpu(void);
143 extern void panicifcpuunsupported(void);
144 extern void initializecpu(void);
145
146 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
147 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
148
149 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
150 #define CPU_ENABLE_SSE
151 #endif
152
153 static void cpu_startup(void *);
154 static void fpstate_drop(struct thread *td);
155 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp);
156 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp);
157 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
158 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
159 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
160 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
161 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
162
163 int     need_pre_dma_flush;     /* If 1, use wbinvd befor DMA transfer. */
164 int     need_post_dma_flush;    /* If 1, use invd after DMA transfer. */
165
166 #ifdef DDB
167 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
168 #endif
169
170 int     _udatasel, _ucodesel;
171 u_int   basemem;
172
173 static int      ispc98 = 1;
174 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
175
176 int cold = 1;
177
178 #ifdef COMPAT_43
179 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
180 #endif
181 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
182 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
183 #endif
184
185 long Maxmem = 0;
186 long realmem = 0;
187
188 /*
189  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
190  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
191  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
192  * PHYSSEG entries.
193  */
194 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
195
196 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
197 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
198
199 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
200 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
201 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
202
203 struct kva_md_info kmi;
204
205 static struct trapframe proc0_tf;
206 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
207
208 struct mtx icu_lock;
209
210 struct mem_range_softc mem_range_softc;
211
212 static void
213 cpu_startup(dummy)
214         void *dummy;
215 {
216         /*
217          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
218          */
219         startrtclock();
220         printcpuinfo();
221         panicifcpuunsupported();
222 #ifdef PERFMON
223         perfmon_init();
224 #endif
225         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", ptoa((uintmax_t)Maxmem),
226             ptoa((uintmax_t)Maxmem) / 1048576);
227         realmem = Maxmem;
228         /*
229          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
230          */
231         if (bootverbose) {
232                 int indx;
233
234                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
235                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
236                         vm_paddr_t size;
237
238                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
239                         printf(
240                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
241                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
242                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
243                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
244                 }
245         }
246
247         vm_ksubmap_init(&kmi);
248
249         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
250             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
251             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
252
253         /*
254          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
255          */
256         bufinit();
257         vm_pager_bufferinit();
258
259         cpu_setregs();
260 }
261
262 /*
263  * Send an interrupt to process.
264  *
265  * Stack is set up to allow sigcode stored
266  * at top to call routine, followed by kcall
267  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
268  * resets the signal mask, the stack, and the
269  * frame pointer, it returns to the user
270  * specified pc, psl.
271  */
272 #ifdef COMPAT_43
273 static void
274 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
275 {
276         struct osigframe sf, *fp;
277         struct proc *p;
278         struct thread *td;
279         struct sigacts *psp;
280         struct trapframe *regs;
281         int sig;
282         int oonstack;
283
284         td = curthread;
285         p = td->td_proc;
286         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
287         sig = ksi->ksi_signo;
288         psp = p->p_sigacts;
289         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
290         regs = td->td_frame;
291         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
292
293         /* Allocate space for the signal handler context. */
294         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
295             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
296                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
297                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
298 #if defined(COMPAT_43)
299                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
300 #endif
301         } else
302                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
303
304         /* Translate the signal if appropriate. */
305         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
306                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
307
308         /* Build the argument list for the signal handler. */
309         sf.sf_signum = sig;
310         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
311         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
312                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
313                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
314                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
315                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
316                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
317         } else {
318                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
319                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
320                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
321                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
322         }
323         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
324         PROC_UNLOCK(p);
325
326         /* Save most if not all of trap frame. */
327         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
328         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
329         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
330         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
331         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
332         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
333         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
334         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
335         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
336         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
337         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
338         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
339         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
340
341         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
342         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
343         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
344         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
345         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
346         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
347         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
348         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
349         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
350
351         /*
352          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
353          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
354          * eflags.
355          */
356         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
357                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
358                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
359                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
360
361                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
362                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
363                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
364                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
365
366                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
367                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
368                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
369                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
370
371                 /* See sendsig() for comments. */
372                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
373         }
374
375         /*
376          * Copy the sigframe out to the user's stack.
377          */
378         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
379 #ifdef DEBUG
380                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
381 #endif
382                 PROC_LOCK(p);
383                 sigexit(td, SIGILL);
384         }
385
386         regs->tf_esp = (int)fp;
387         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
388         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
389         regs->tf_cs = _ucodesel;
390         regs->tf_ds = _udatasel;
391         regs->tf_es = _udatasel;
392         regs->tf_fs = _udatasel;
393         load_gs(_udatasel);
394         regs->tf_ss = _udatasel;
395         PROC_LOCK(p);
396         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
397 }
398 #endif /* COMPAT_43 */
399
400 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
401 static void
402 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
403 {
404         struct sigframe4 sf, *sfp;
405         struct proc *p;
406         struct thread *td;
407         struct sigacts *psp;
408         struct trapframe *regs;
409         int sig;
410         int oonstack;
411
412         td = curthread;
413         p = td->td_proc;
414         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
415         sig = ksi->ksi_signo;
416         psp = p->p_sigacts;
417         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
418         regs = td->td_frame;
419         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
420
421         /* Save user context. */
422         bzero(&sf, sizeof(sf));
423         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
424         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
425         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
426             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
427         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
428         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
429         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
430
431         /* Allocate space for the signal handler context. */
432         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
433             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
434                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
435                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
436 #if defined(COMPAT_43)
437                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
438 #endif
439         } else
440                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
441
442         /* Translate the signal if appropriate. */
443         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
444                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
445
446         /* Build the argument list for the signal handler. */
447         sf.sf_signum = sig;
448         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
449         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
450                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
451                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
452                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
453
454                 /* Fill in POSIX parts */
455                 sf.sf_si.si_signo = sig;
456                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
457                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
458         } else {
459                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
460                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
461                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
462                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
463         }
464         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
465         PROC_UNLOCK(p);
466
467         /*
468          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
469          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
470          * eflags.
471          */
472         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
473                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
474                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
475
476                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
477                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
478                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
479                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
480
481                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
482                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
483                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
484                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
485
486                 /*
487                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
488                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
489                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
490                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
491                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
492                  */
493                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
494         }
495
496         /*
497          * Copy the sigframe out to the user's stack.
498          */
499         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
500 #ifdef DEBUG
501                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
502 #endif
503                 PROC_LOCK(p);
504                 sigexit(td, SIGILL);
505         }
506
507         regs->tf_esp = (int)sfp;
508         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szfreebsd4_sigcode;
509         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
510         regs->tf_cs = _ucodesel;
511         regs->tf_ds = _udatasel;
512         regs->tf_es = _udatasel;
513         regs->tf_fs = _udatasel;
514         regs->tf_ss = _udatasel;
515         PROC_LOCK(p);
516         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
517 }
518 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
519
520 void
521 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
522 {
523         struct sigframe sf, *sfp;
524         struct proc *p;
525         struct thread *td;
526         struct sigacts *psp;
527         char *sp;
528         struct trapframe *regs;
529         int sig;
530         int oonstack;
531
532         td = curthread;
533         p = td->td_proc;
534         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
535         sig = ksi->ksi_signo;
536         psp = p->p_sigacts;
537         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
538 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
539         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
540                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
541                 return;
542         }
543 #endif
544 #ifdef COMPAT_43
545         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
546                 osendsig(catcher, ksi, mask);
547                 return;
548         }
549 #endif
550         regs = td->td_frame;
551         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
552
553         /* Save user context. */
554         bzero(&sf, sizeof(sf));
555         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
556         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
557         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
558             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
559         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
560         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
561         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
562         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
563         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
564         fpstate_drop(td);
565
566         /* Allocate space for the signal handler context. */
567         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
568             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
569                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
570                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
571 #if defined(COMPAT_43)
572                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
573 #endif
574         } else
575                 sp = (char *)regs->tf_esp - sizeof(struct sigframe);
576         /* Align to 16 bytes. */
577         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
578
579         /* Translate the signal if appropriate. */
580         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
581                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
582
583         /* Build the argument list for the signal handler. */
584         sf.sf_signum = sig;
585         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
586         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
587                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
588                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
589                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
590
591                 /* Fill in POSIX parts */
592                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
593                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
594         } else {
595                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
596                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
597                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
598                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
599         }
600         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
601         PROC_UNLOCK(p);
602
603         /*
604          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
605          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
606          * eflags.
607          */
608         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
609                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
610                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
611
612                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
613                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
614                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
615                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
616
617                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
618                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
619                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
620                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
621
622                 /*
623                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
624                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
625                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
626                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
627                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
628                  */
629                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
630         }
631
632         /*
633          * Copy the sigframe out to the user's stack.
634          */
635         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
636 #ifdef DEBUG
637                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
638 #endif
639                 PROC_LOCK(p);
640                 sigexit(td, SIGILL);
641         }
642
643         regs->tf_esp = (int)sfp;
644         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
645         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
646         regs->tf_cs = _ucodesel;
647         regs->tf_ds = _udatasel;
648         regs->tf_es = _udatasel;
649         regs->tf_fs = _udatasel;
650         regs->tf_ss = _udatasel;
651         PROC_LOCK(p);
652         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
653 }
654
655 /*
656  * System call to cleanup state after a signal
657  * has been taken.  Reset signal mask and
658  * stack state from context left by sendsig (above).
659  * Return to previous pc and psl as specified by
660  * context left by sendsig. Check carefully to
661  * make sure that the user has not modified the
662  * state to gain improper privileges.
663  *
664  * MPSAFE
665  */
666 #ifdef COMPAT_43
667 int
668 osigreturn(td, uap)
669         struct thread *td;
670         struct osigreturn_args /* {
671                 struct osigcontext *sigcntxp;
672         } */ *uap;
673 {
674         struct osigcontext sc;
675         struct trapframe *regs;
676         struct osigcontext *scp;
677         struct proc *p = td->td_proc;
678         int eflags, error;
679         ksiginfo_t ksi;
680
681         regs = td->td_frame;
682         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
683         if (error != 0)
684                 return (error);
685         scp = &sc;
686         eflags = scp->sc_ps;
687         if (eflags & PSL_VM) {
688                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
689                 struct vm86_kernel *vm86;
690
691                 /*
692                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
693                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
694                  */
695                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
696                         return (EINVAL);
697                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
698                 if (vm86->vm86_inited == 0)
699                         return (EINVAL);
700
701                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
702                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
703                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
704                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
705                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
706                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
707                         trapsignal(td, &ksi);
708                 }
709
710                 if (vm86->vm86_has_vme) {
711                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
712                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
713                 } else {
714                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
715                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
716                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
717                 }
718                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
719                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
720                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
721                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
722                 tf->tf_ds = _udatasel;
723                 tf->tf_es = _udatasel;
724                 tf->tf_fs = _udatasel;
725         } else {
726                 /*
727                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
728                  */
729                 /*
730                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
731                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
732                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
733                  * the signal context during signal handling and there is no
734                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
735                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
736                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
737                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
738                  */
739                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
740                         return (EINVAL);
741                 }
742
743                 /*
744                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
745                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
746                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
747                  */
748                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
749                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
750                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
751                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
752                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
753                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
754                         trapsignal(td, &ksi);
755                         return (EINVAL);
756                 }
757                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
758                 regs->tf_es = scp->sc_es;
759                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
760         }
761
762         /* Restore remaining registers. */
763         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
764         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
765         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
766         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
767         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
768         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
769         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
770         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
771         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
772         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
773         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
774         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
775         regs->tf_eflags = eflags;
776
777         PROC_LOCK(p);
778 #if defined(COMPAT_43)
779         if (scp->sc_onstack & 1)
780                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
781         else
782                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
783 #endif
784         SIGSETOLD(td->td_sigmask, scp->sc_mask);
785         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
786         signotify(td);
787         PROC_UNLOCK(p);
788         return (EJUSTRETURN);
789 }
790 #endif /* COMPAT_43 */
791
792 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
793 /*
794  * MPSAFE
795  */
796 int
797 freebsd4_sigreturn(td, uap)
798         struct thread *td;
799         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
800                 const ucontext4 *sigcntxp;
801         } */ *uap;
802 {
803         struct ucontext4 uc;
804         struct proc *p = td->td_proc;
805         struct trapframe *regs;
806         const struct ucontext4 *ucp;
807         int cs, eflags, error;
808         ksiginfo_t ksi;
809
810         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
811         if (error != 0)
812                 return (error);
813         ucp = &uc;
814         regs = td->td_frame;
815         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
816         if (eflags & PSL_VM) {
817                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
818                 struct vm86_kernel *vm86;
819
820                 /*
821                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
822                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
823                  */
824                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
825                         return (EINVAL);
826                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
827                 if (vm86->vm86_inited == 0)
828                         return (EINVAL);
829
830                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
831                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
832                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
833                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
834                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
835                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
836                         trapsignal(td, &ksi);
837                 }
838                 if (vm86->vm86_has_vme) {
839                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
840                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
841                 } else {
842                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
843                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
844                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
845                 }
846                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
847                 tf->tf_eflags = eflags;
848                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
849                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
850                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
851                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
852                 tf->tf_ds = _udatasel;
853                 tf->tf_es = _udatasel;
854                 tf->tf_fs = _udatasel;
855         } else {
856                 /*
857                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
858                  */
859                 /*
860                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
861                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
862                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
863                  * the signal context during signal handling and there is no
864                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
865                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
866                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
867                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
868                  */
869                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
870                         printf("freebsd4_sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
871                         return (EINVAL);
872                 }
873
874                 /*
875                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
876                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
877                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
878                  */
879                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
880                 if (!CS_SECURE(cs)) {
881                         printf("freebsd4_sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
882                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
883                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
884                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
885                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
886                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
887                         trapsignal(td, &ksi);
888                         return (EINVAL);
889                 }
890
891                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
892         }
893
894         PROC_LOCK(p);
895 #if defined(COMPAT_43)
896         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
897                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
898         else
899                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
900 #endif
901
902         td->td_sigmask = ucp->uc_sigmask;
903         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
904         signotify(td);
905         PROC_UNLOCK(p);
906         return (EJUSTRETURN);
907 }
908 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
909
910 /*
911  * MPSAFE
912  */
913 int
914 sigreturn(td, uap)
915         struct thread *td;
916         struct sigreturn_args /* {
917                 const struct __ucontext *sigcntxp;
918         } */ *uap;
919 {
920         ucontext_t uc;
921         struct proc *p = td->td_proc;
922         struct trapframe *regs;
923         const ucontext_t *ucp;
924         int cs, eflags, error, ret;
925         ksiginfo_t ksi;
926
927         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
928         if (error != 0)
929                 return (error);
930         ucp = &uc;
931         regs = td->td_frame;
932         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
933         if (eflags & PSL_VM) {
934                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
935                 struct vm86_kernel *vm86;
936
937                 /*
938                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
939                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
940                  */
941                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
942                         return (EINVAL);
943                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
944                 if (vm86->vm86_inited == 0)
945                         return (EINVAL);
946
947                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
948                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
949                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
950                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
951                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
952                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
953                         trapsignal(td, &ksi);
954                 }
955
956                 if (vm86->vm86_has_vme) {
957                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
958                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
959                 } else {
960                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
961                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
962                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
963                 }
964                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
965                 tf->tf_eflags = eflags;
966                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
967                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
968                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
969                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
970                 tf->tf_ds = _udatasel;
971                 tf->tf_es = _udatasel;
972                 tf->tf_fs = _udatasel;
973         } else {
974                 /*
975                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
976                  */
977                 /*
978                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
979                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
980                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
981                  * the signal context during signal handling and there is no
982                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
983                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
984                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
985                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
986                  */
987                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
988                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
989                         return (EINVAL);
990                 }
991
992                 /*
993                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
994                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
995                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
996                  */
997                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
998                 if (!CS_SECURE(cs)) {
999                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
1000                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1001                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1002                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1003                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1004                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1005                         trapsignal(td, &ksi);
1006                         return (EINVAL);
1007                 }
1008
1009                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
1010                 if (ret != 0)
1011                         return (ret);
1012                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1013         }
1014
1015         PROC_LOCK(p);
1016 #if defined(COMPAT_43)
1017         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1018                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1019         else
1020                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1021 #endif
1022
1023         td->td_sigmask = ucp->uc_sigmask;
1024         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
1025         signotify(td);
1026         PROC_UNLOCK(p);
1027         return (EJUSTRETURN);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * Machine dependent boot() routine
1032  *
1033  * I haven't seen anything to put here yet
1034  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1035  */
1036 void
1037 cpu_boot(int howto)
1038 {
1039 }
1040
1041 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1042 int
1043 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1044 {
1045         register_t reg;
1046         uint64_t tsc1, tsc2;
1047
1048         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1049                 return (EINVAL);
1050         if (!tsc_present)
1051                 return (EOPNOTSUPP);
1052
1053         /* If we're booting, trust the rate calibrated moments ago. */
1054         if (cold) {
1055                 *rate = tsc_freq;
1056                 return (0);
1057         }
1058
1059 #ifdef SMP
1060         /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1061         thread_lock(curthread);
1062         sched_bind(curthread, cpu_id);
1063         thread_unlock(curthread);
1064 #endif
1065
1066         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1067         reg = intr_disable();
1068         tsc1 = rdtsc();
1069         DELAY(1000);
1070         tsc2 = rdtsc();
1071         intr_restore(reg);
1072
1073 #ifdef SMP
1074         thread_lock(curthread);
1075         sched_unbind(curthread);
1076         thread_unlock(curthread);
1077 #endif
1078
1079         /*
1080          * Calculate the difference in readings, convert to Mhz, and
1081          * subtract 0.5% of the total.  Empirical testing has shown that
1082          * overhead in DELAY() works out to approximately this value.
1083          */
1084         tsc2 -= tsc1;
1085         *rate = tsc2 * 1000 - tsc2 * 5;
1086         return (0);
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Shutdown the CPU as much as possible
1091  */
1092 void
1093 cpu_halt(void)
1094 {
1095         for (;;)
1096                 __asm__ ("hlt");
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Hook to idle the CPU when possible.  In the SMP case we default to
1101  * off because a halted cpu will not currently pick up a new thread in the
1102  * run queue until the next timer tick.  If turned on this will result in
1103  * approximately a 4.2% loss in real time performance in buildworld tests
1104  * (but improves user and sys times oddly enough), and saves approximately
1105  * 5% in power consumption on an idle machine (tests w/2xCPU 1.1GHz P3).
1106  *
1107  * XXX we need to have a cpu mask of idle cpus and generate an IPI or
1108  * otherwise generate some sort of interrupt to wake up cpus sitting in HLT.
1109  * Then we can have our cake and eat it too.
1110  *
1111  * XXX I'm turning it on for SMP as well by default for now.  It seems to
1112  * help lock contention somewhat, and this is critical for HTT. -Peter
1113  */
1114 static int      cpu_idle_hlt = 1;
1115 TUNABLE_INT("machdep.cpu_idle_hlt", &cpu_idle_hlt);
1116 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
1117     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
1118
1119 static void
1120 cpu_idle_default(void)
1121 {
1122         /*
1123          * we must absolutely guarentee that hlt is the
1124          * absolute next instruction after sti or we
1125          * introduce a timing window.
1126          */
1127         __asm __volatile("sti; hlt");
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Note that we have to be careful here to avoid a race between checking
1132  * sched_runnable() and actually halting.  If we don't do this, we may waste
1133  * the time between calling hlt and the next interrupt even though there
1134  * is a runnable process.
1135  */
1136 void
1137 cpu_idle(void)
1138 {
1139
1140 #ifdef SMP
1141         if (mp_grab_cpu_hlt())
1142                 return;
1143 #endif
1144
1145         if (cpu_idle_hlt) {
1146                 disable_intr();
1147                 if (sched_runnable())
1148                         enable_intr();
1149                 else
1150                         (*cpu_idle_hook)();
1151         }
1152 }
1153
1154 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
1155 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default;
1156
1157 /*
1158  * Reset registers to default values on exec.
1159  */
1160 void
1161 exec_setregs(td, entry, stack, ps_strings)
1162         struct thread *td;
1163         u_long entry;
1164         u_long stack;
1165         u_long ps_strings;
1166 {
1167         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1168         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1169
1170         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1171         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1172         load_gs(_udatasel);
1173
1174         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1175         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1176                 user_ldt_free(td);
1177         else
1178                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1179   
1180         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1181         regs->tf_eip = entry;
1182         regs->tf_esp = stack;
1183         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1184         regs->tf_ss = _udatasel;
1185         regs->tf_ds = _udatasel;
1186         regs->tf_es = _udatasel;
1187         regs->tf_fs = _udatasel;
1188         regs->tf_cs = _ucodesel;
1189
1190         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1191         regs->tf_ebx = ps_strings;
1192
1193         /*
1194          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1195          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
1196          */
1197         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1198                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1199                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1200                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1201                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1202                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1203                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1204                 if (pcb == PCPU_GET(curpcb)) {
1205                         /*
1206                          * Clear the debug registers on the running
1207                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1208                          * the next process we switch to.
1209                          */
1210                         reset_dbregs();
1211                 }
1212                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1213         }
1214
1215         /*
1216          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1217          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1218          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1219          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1220          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1221          */
1222         td->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1223         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1224
1225         /*
1226          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1227          * clean FP state if it uses the FPU again.
1228          */
1229         fpstate_drop(td);
1230
1231         /*
1232          * XXX - Linux emulator
1233          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1234          * on it.
1235          */
1236         td->td_retval[1] = 0;
1237 }
1238
1239 void
1240 cpu_setregs(void)
1241 {
1242         unsigned int cr0;
1243
1244         cr0 = rcr0();
1245
1246         /*
1247          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1248          *
1249          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1250          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1251          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1252          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1253          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1254          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1255          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1256          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1257          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1258          *
1259          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1260          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1261          */
1262         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1263         load_cr0(cr0);
1264         load_gs(_udatasel);
1265 }
1266
1267 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1268 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1269         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1270
1271 /*
1272  * Initialize 386 and configure to run kernel
1273  */
1274
1275 /*
1276  * Initialize segments & interrupt table
1277  */
1278
1279 int _default_ldt;
1280 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1281 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1282 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1283 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1284 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1285 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1286
1287 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1288 extern int has_f00f_bug;
1289 #endif
1290
1291 static struct i386tss dblfault_tss;
1292 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1293
1294 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1295
1296
1297 /*
1298  * software prototypes -- in more palatable form.
1299  *
1300  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1301  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1302  */
1303 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1304 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1305 {       0x0,                    /* segment base address  */
1306         0x0,                    /* length */
1307         0,                      /* segment type */
1308         0,                      /* segment descriptor priority level */
1309         0,                      /* segment descriptor present */
1310         0, 0,
1311         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1312         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1313 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1314 {       0x0,                    /* segment base address  */
1315         0xfffff,                /* length - all address space */
1316         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1317         0,                      /* segment descriptor priority level */
1318         1,                      /* segment descriptor present */
1319         0, 0,
1320         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1321         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1322 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1323 {       0x0,                    /* segment base address  */
1324         0xfffff,                /* length - all address space */
1325         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1326         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1327         1,                      /* segment descriptor present */
1328         0, 0,
1329         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1330         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1331 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1332 {       0x0,                    /* segment base address  */
1333         0xfffff,                /* length - all address space */
1334         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1335         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1336         1,                      /* segment descriptor present */
1337         0, 0,
1338         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1339         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1340 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1341 {       0x0,                    /* segment base address  */
1342         0xfffff,                /* length - all address space */
1343         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1344         0,                      /* segment descriptor priority level */
1345         1,                      /* segment descriptor present */
1346         0, 0,
1347         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1348         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1349 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1350 {       0x0,                    /* segment base address  */
1351         0xfffff,                /* length - all address space */
1352         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1353         0,                      /* segment descriptor priority level */
1354         1,                      /* segment descriptor present */
1355         0, 0,
1356         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1357         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1358 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1359 {       0x0,                    /* segment base address  */
1360         0xfffff,                /* length - all address space */
1361         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1362         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1363         1,                      /* segment descriptor present */
1364         0, 0,
1365         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1366         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1367 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1368 {       0x0,                    /* segment base address  */
1369         0xfffff,                /* length - all address space */
1370         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1371         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1372         1,                      /* segment descriptor present */
1373         0, 0,
1374         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1375         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1376 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1377 {       0x400,                  /* segment base address */
1378         0xfffff,                /* length */
1379         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1380         0,                      /* segment descriptor priority level */
1381         1,                      /* segment descriptor present */
1382         0, 0,
1383         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1384         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1385 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1386 {
1387         0x0,                    /* segment base address */
1388         sizeof(struct i386tss)-1,/* length  */
1389         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1390         0,                      /* segment descriptor priority level */
1391         1,                      /* segment descriptor present */
1392         0, 0,
1393         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1394         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1395 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1396 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1397         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1398         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1399         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1400         1,                      /* segment descriptor present */
1401         0, 0,
1402         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1403         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1404 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1405 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1406         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1407         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1408         0,                      /* segment descriptor priority level */
1409         1,                      /* segment descriptor present */
1410         0, 0,
1411         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1412         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1413 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1414 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1415         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1416         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1417         0,                      /* segment descriptor priority level */
1418         1,                      /* segment descriptor present */
1419         0, 0,
1420         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1421         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1422 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1423 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1424         0xfffff,                /* length */
1425         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1426         0,                      /* segment descriptor priority level */
1427         1,                      /* segment descriptor present */
1428         0, 0,
1429         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1430         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1431 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1432 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1433         0xfffff,                /* length */
1434         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1435         0,                      /* segment descriptor priority level */
1436         1,                      /* segment descriptor present */
1437         0, 0,
1438         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1439         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1440 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1441 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1442         0xfffff,                /* length */
1443         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1444         0,                      /* segment descriptor priority level */
1445         1,                      /* segment descriptor present */
1446         0, 0,
1447         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1448         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1449 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1450 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1451         0xfffff,                /* length */
1452         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1453         0,                      /* segment descriptor priority level */
1454         1,                      /* segment descriptor present */
1455         0, 0,
1456         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1457         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1458 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1459 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1460         0xfffff,                /* length */
1461         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1462         0,                      /* segment descriptor priority level */
1463         1,                      /* segment descriptor present */
1464         0, 0,
1465         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1466         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1467 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1468 {       0x0,                    /* segment base address  */
1469         0x0,                    /* length */
1470         0,                      /* segment type */
1471         0,                      /* segment descriptor priority level */
1472         0,                      /* segment descriptor present */
1473         0, 0,
1474         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1475         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1476 };
1477
1478 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1479         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1480 {       0x0,                    /* segment base address  */
1481         0x0,                    /* length - all address space */
1482         0,                      /* segment type */
1483         0,                      /* segment descriptor priority level */
1484         0,                      /* segment descriptor present */
1485         0, 0,
1486         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1487         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1488         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1489 {       0x0,                    /* segment base address  */
1490         0x0,                    /* length - all address space */
1491         0,                      /* segment type */
1492         0,                      /* segment descriptor priority level */
1493         0,                      /* segment descriptor present */
1494         0, 0,
1495         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1496         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1497         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1498 {       0x0,                    /* segment base address  */
1499         0x0,                    /* length - all address space */
1500         0,                      /* segment type */
1501         0,                      /* segment descriptor priority level */
1502         0,                      /* segment descriptor present */
1503         0, 0,
1504         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1505         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1506         /* Code Descriptor for user */
1507 {       0x0,                    /* segment base address  */
1508         0xfffff,                /* length - all address space */
1509         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1510         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1511         1,                      /* segment descriptor present */
1512         0, 0,
1513         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1514         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1515         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1516 {       0x0,                    /* segment base address  */
1517         0x0,                    /* length - all address space */
1518         0,                      /* segment type */
1519         0,                      /* segment descriptor priority level */
1520         0,                      /* segment descriptor present */
1521         0, 0,
1522         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1523         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1524         /* Data Descriptor for user */
1525 {       0x0,                    /* segment base address  */
1526         0xfffff,                /* length - all address space */
1527         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1528         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1529         1,                      /* segment descriptor present */
1530         0, 0,
1531         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1532         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1533 };
1534
1535 void
1536 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1537         int idx;
1538         inthand_t *func;
1539         int typ;
1540         int dpl;
1541         int selec;
1542 {
1543         struct gate_descriptor *ip;
1544
1545         ip = idt + idx;
1546         ip->gd_looffset = (int)func;
1547         ip->gd_selector = selec;
1548         ip->gd_stkcpy = 0;
1549         ip->gd_xx = 0;
1550         ip->gd_type = typ;
1551         ip->gd_dpl = dpl;
1552         ip->gd_p = 1;
1553         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1554 }
1555
1556 extern inthand_t
1557         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1558         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1559         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1560         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1561         IDTVEC(xmm), IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1562
1563 #ifdef DDB
1564 /*
1565  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1566  * the default 'rsvd' entry point.
1567  */
1568 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1569 {
1570         struct gate_descriptor *ip;
1571         int idx;
1572         uintptr_t func;
1573
1574         ip = idt;
1575         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1576                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1577                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1578                         db_printf("%3d\t", idx);
1579                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1580                         db_printf("\n");
1581                 }
1582                 ip++;
1583         }
1584 }
1585
1586 /* Show privileged registers. */
1587 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1588 {
1589         uint64_t idtr, gdtr;
1590
1591         idtr = ridt();
1592         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1593             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1594         gdtr = rgdt();
1595         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1596             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1597         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1598         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1599         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1600         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1601         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1602         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1603 }
1604 #endif
1605
1606 void
1607 sdtossd(sd, ssd)
1608         struct segment_descriptor *sd;
1609         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1610 {
1611         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1612         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1613         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1614         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1615         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1616         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1617         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1618 }
1619
1620 /*
1621  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1622  * available physical memory in the system, then test this memory and
1623  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1624  *
1625  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1626  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1627  *
1628  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1629  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1630  *
1631  * XXX first should be vm_paddr_t.
1632  */
1633 static void
1634 getmemsize(int first)
1635 {
1636         int i, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1637         int pg_n;
1638         u_long physmem_tunable;
1639         u_int extmem, under16;
1640         vm_paddr_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1641         pt_entry_t *pte;
1642         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1643
1644         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1645
1646         /* XXX - some of EPSON machines can't use PG_N */
1647         pg_n = PG_N;
1648         if (pc98_machine_type & M_EPSON_PC98) {
1649                 switch (epson_machine_id) {
1650 #ifdef WB_CACHE
1651                 default:
1652 #endif
1653                 case EPSON_PC486_HX:
1654                 case EPSON_PC486_HG:
1655                 case EPSON_PC486_HA:
1656                         pg_n = 0;
1657                         break;
1658                 }
1659         }
1660
1661         /*
1662          * Perform "base memory" related probes & setup
1663          */
1664         under16 = pc98_getmemsize(&basemem, &extmem);
1665         if (basemem > 640) {
1666                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1667                         basemem);
1668                 basemem = 640;
1669         }
1670
1671         /*
1672          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1673          * between the end of base memory and the start of
1674          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1675          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1676          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1677          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1678          * to begin with and then parts of it are remapped.
1679          * The parts that aren't remapped form holes that
1680          * remain read-only and are unused by the kernel.
1681          * The base memory area is below the physical end of
1682          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1683          * The part of it from PAGE_SIZE to
1684          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1685          * remapped and used by the kernel later.)
1686          *
1687          * This code is similar to the code used in
1688          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1689          * allocated we simply change the mapping.
1690          */
1691         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1692              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
1693                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
1694
1695         /*
1696          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so 
1697          * that the bios can scribble on it.
1698          */
1699         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1700         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1701                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1702
1703         physmap[0] = 0;
1704         physmap[1] = basemem * 1024;
1705         physmap_idx = 2;
1706         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1707         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1708
1709         /*
1710          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1711          */
1712
1713 #ifdef SMP
1714         /* make hole for AP bootstrap code */
1715         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1716 #endif
1717
1718         /*
1719          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1720          * highest page of the physical address space.  It should be
1721          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1722          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1723          */
1724         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1725
1726 #ifdef MAXMEM
1727         Maxmem = MAXMEM / 4;
1728 #endif
1729
1730         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1731                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1732
1733         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1734             (boothowto & RB_VERBOSE))
1735                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1736
1737         /*
1738          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1739          * extend the last memory segment to the new limit.
1740          */ 
1741         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1742                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1743
1744         /*
1745          * We need to divide chunk if Maxmem is larger than 16MB and
1746          * under 16MB area is not full of memory.
1747          * (1) system area (15-16MB region) is cut off
1748          * (2) extended memory is only over 16MB area (ex. Melco "HYPERMEMORY")
1749          */
1750         if ((under16 != 16 * 1024) && (extmem > 15 * 1024)) {
1751                 /* 15M - 16M region is cut off, so need to divide chunk */
1752                 physmap[physmap_idx + 1] = under16 * 1024;
1753                 physmap_idx += 2;
1754                 physmap[physmap_idx] = 0x1000000;
1755                 physmap[physmap_idx + 1] = physmap[2] + extmem * 1024;
1756         }
1757
1758         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1759         pmap_bootstrap(first);
1760
1761         /*
1762          * Size up each available chunk of physical memory.
1763          */
1764         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1765         pa_indx = 0;
1766         da_indx = 1;
1767         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1768         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1769         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1770         pte = CMAP1;
1771
1772         /*
1773          * Get dcons buffer address
1774          */
1775         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1776             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1777                 dcons_addr = 0;
1778
1779         /*
1780          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1781          * round up the start address and round down the end address.
1782          */
1783         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1784                 vm_paddr_t end;
1785
1786                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1787                 if (physmap[i + 1] < end)
1788                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1789                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1790                         int tmp, page_bad, full;
1791                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1792
1793                         full = FALSE;
1794                         /*
1795                          * block out kernel memory as not available.
1796                          */
1797                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
1798                                 goto do_dump_avail;
1799
1800                         /*
1801                          * block out dcons buffer
1802                          */
1803                         if (dcons_addr > 0
1804                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1805                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1806                                 goto do_dump_avail;
1807
1808                         page_bad = FALSE;
1809
1810                         /*
1811                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1812                          */
1813                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | pg_n;
1814                         invltlb();
1815
1816                         tmp = *(int *)ptr;
1817                         /*
1818                          * Test for alternating 1's and 0's
1819                          */
1820                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1821                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1822                                 page_bad = TRUE;
1823                         /*
1824                          * Test for alternating 0's and 1's
1825                          */
1826                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1827                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1828                                 page_bad = TRUE;
1829                         /*
1830                          * Test for all 1's
1831                          */
1832                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1833                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1834                                 page_bad = TRUE;
1835                         /*
1836                          * Test for all 0's
1837                          */
1838                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1839                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1840                                 page_bad = TRUE;
1841                         /*
1842                          * Restore original value.
1843                          */
1844                         *(int *)ptr = tmp;
1845
1846                         /*
1847                          * Adjust array of valid/good pages.
1848                          */
1849                         if (page_bad == TRUE)
1850                                 continue;
1851                         /*
1852                          * If this good page is a continuation of the
1853                          * previous set of good pages, then just increase
1854                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1855                          * Note that "end" points one higher than end,
1856                          * making the range >= start and < end.
1857                          * If we're also doing a speculative memory
1858                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1859                          * so that we keep going. The first bad page
1860                          * will terminate the loop.
1861                          */
1862                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1863                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1864                         } else {
1865                                 pa_indx++;
1866                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1867                                         printf(
1868                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1869                                         pa_indx--;
1870                                         full = TRUE;
1871                                         goto do_dump_avail;
1872                                 }
1873                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1874                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1875                         }
1876                         physmem++;
1877 do_dump_avail:
1878                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1879                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1880                         } else {
1881                                 da_indx++;
1882                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
1883                                         da_indx--;
1884                                         goto do_next;
1885                                 }
1886                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1887                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1888                         }
1889 do_next:
1890                         if (full)
1891                                 break;
1892                 }
1893         }
1894         *pte = 0;
1895         invltlb();
1896
1897         /*
1898          * XXX
1899          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1900          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1901          * calculation, etc.).
1902          */
1903         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1904             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1905                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1906                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1907                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1908         }
1909
1910         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1911
1912         /* Trim off space for the message buffer. */
1913         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1914
1915         /* Map the message buffer. */
1916         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1917                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
1918                     off);
1919 }
1920
1921 void
1922 init386(first)
1923         int first;
1924 {
1925         struct gate_descriptor *gdp;
1926         int gsel_tss, metadata_missing, x;
1927         struct pcpu *pc;
1928
1929         thread0.td_kstack = proc0kstack;
1930         thread0.td_pcb = (struct pcb *)
1931            (thread0.td_kstack + KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE) - 1;
1932
1933         /*
1934          * This may be done better later if it gets more high level
1935          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1936          */
1937         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
1938
1939         /*
1940          * Initialize DMAC
1941          */
1942         pc98_init_dmac();
1943
1944         metadata_missing = 0;
1945         if (bootinfo.bi_modulep) {
1946                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1947                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1948         } else {
1949                 metadata_missing = 1;
1950         }
1951         if (envmode == 1)
1952                 kern_envp = static_env;
1953         else if (bootinfo.bi_envp)
1954                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1955
1956         /* Init basic tunables, hz etc */
1957         init_param1();
1958
1959         /*
1960          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
1961          * of address space and permissions are enforced at page level.
1962          */
1963         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1964         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1965         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1966         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1967         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1968         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1969
1970         pc = &__pcpu[0];
1971         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1972         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
1973         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
1974
1975         for (x = 0; x < NGDT; x++)
1976                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1977
1978         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1979         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1980         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
1981         lgdt(&r_gdt);
1982
1983         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1984         PCPU_SET(prvspace, pc);
1985         PCPU_SET(curthread, &thread0);
1986         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1987
1988         /*
1989          * Initialize mutexes.
1990          *
1991          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
1992          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
1993          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
1994          *           under witness.
1995          */
1996         mutex_init();
1997         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
1998
1999         /* make ldt memory segments */
2000         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2001         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2002         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2003                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2004
2005         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2006         lldt(_default_ldt);
2007         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2008
2009         /* exceptions */
2010         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2011                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2012                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2013         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2014             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2015         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2016             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2017         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2018             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2019         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2020             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2021         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2022             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2023         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2024             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2025         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2026             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2027         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2028             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2029         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2030         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2031             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2032         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2033             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2034         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2035             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2036         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2037             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2038         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2039             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2040         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2041             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2042         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2043             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2044         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2045             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2046         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2047             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2048         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2049             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2050         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2051             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2052
2053         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2054         r_idt.rd_base = (int) idt;
2055         lidt(&r_idt);
2056
2057         /*
2058          * Initialize the i8254 before the console so that console
2059          * initialization can use DELAY().
2060          */
2061         i8254_init();
2062
2063         /*
2064          * Initialize the console before we print anything out.
2065          */
2066         cninit();
2067
2068         if (metadata_missing)
2069                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2070
2071 #ifdef DEV_ISA
2072         atpic_startup();
2073 #endif
2074
2075 #ifdef DDB
2076         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2077         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2078 #endif
2079
2080         kdb_init();
2081
2082 #ifdef KDB
2083         if (boothowto & RB_KDB)
2084                 kdb_enter_why(KDB_WHY_BOOTFLAGS,
2085                     "Boot flags requested debugger");
2086 #endif
2087
2088         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2089         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2090             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2091         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2092             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2093         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2094
2095         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2096         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2097         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2098             KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb) - 16);
2099         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2100         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2101         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2102         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2103         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
2104         ltr(gsel_tss);
2105
2106         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2107         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2108
2109         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2110             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2111         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2112             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2113         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2114         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2115         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2116         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2117             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2118         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2119         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2120         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2121
2122         vm86_initialize();
2123         getmemsize(first);
2124         init_param2(physmem);
2125
2126         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2127
2128         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2129
2130         /* make a call gate to reenter kernel with */
2131         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2132
2133         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
2134         gdp->gd_looffset = x;
2135         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2136         gdp->gd_stkcpy = 1;
2137         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2138         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2139         gdp->gd_p = 1;
2140         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
2141
2142         /* XXX does this work? */
2143         /* XXX yes! */
2144         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2145         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2146
2147         /* transfer to user mode */
2148
2149         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2150         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2151
2152         /* setup proc 0's pcb */
2153         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0; /* XXXKSE */
2154         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2155         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2156         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2157 }
2158
2159 void
2160 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2161 {
2162
2163 }
2164
2165 void
2166 spinlock_enter(void)
2167 {
2168         struct thread *td;
2169
2170         td = curthread;
2171         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2172                 td->td_md.md_saved_flags = intr_disable();
2173         td->td_md.md_spinlock_count++;
2174         critical_enter();
2175 }
2176
2177 void
2178 spinlock_exit(void)
2179 {
2180         struct thread *td;
2181
2182         td = curthread;
2183         critical_exit();
2184         td->td_md.md_spinlock_count--;
2185         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2186                 intr_restore(td->td_md.md_saved_flags);
2187 }
2188
2189 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2190 static void f00f_hack(void *unused);
2191 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2192
2193 static void
2194 f00f_hack(void *unused)
2195 {
2196         struct gate_descriptor *new_idt;
2197         vm_offset_t tmp;
2198
2199         if (!has_f00f_bug)
2200                 return;
2201
2202         GIANT_REQUIRED;
2203
2204         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2205
2206         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2207         if (tmp == 0)
2208                 panic("kmem_alloc returned 0");
2209
2210         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
2211         new_idt = (struct gate_descriptor*)
2212             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
2213         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2214         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
2215         lidt(&r_idt);
2216         idt = new_idt;
2217         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2218                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2219                 panic("vm_map_protect failed");
2220 }
2221 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2222
2223 /*
2224  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
2225  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
2226  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
2227  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
2228  * enough for a backtrace.
2229  */
2230 void
2231 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
2232 {
2233
2234         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
2235         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
2236         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
2237         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
2238         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
2239         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
2240 }
2241
2242 int
2243 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
2244 {
2245
2246         td->td_frame->tf_eip = addr;
2247         return (0);
2248 }
2249
2250 int
2251 ptrace_single_step(struct thread *td)
2252 {
2253         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
2254         return (0);
2255 }
2256
2257 int
2258 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
2259 {
2260         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
2261         return (0);
2262 }
2263
2264 int
2265 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2266 {
2267         struct pcb *pcb;
2268         struct trapframe *tp;
2269
2270         tp = td->td_frame;
2271         pcb = td->td_pcb;
2272         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2273         regs->r_es = tp->tf_es;
2274         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2275         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2276         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2277         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2278         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2279         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2280         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2281         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2282         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2283         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2284         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2285         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2286         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2287         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2288         return (0);
2289 }
2290
2291 int
2292 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2293 {
2294         struct pcb *pcb;
2295         struct trapframe *tp;
2296
2297         tp = td->td_frame;
2298         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2299             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2300                 return (EINVAL);
2301         pcb = td->td_pcb;
2302         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2303         tp->tf_es = regs->r_es;
2304         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2305         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2306         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2307         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2308         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2309         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2310         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2311         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2312         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2313         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2314         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2315         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2316         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2317         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2318         return (0);
2319 }
2320
2321 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2322 static void
2323 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2324         struct savexmm *sv_xmm;
2325         struct save87 *sv_87;
2326 {
2327         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2328         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2329         int i;
2330
2331         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
2332
2333         /* FPU control/status */
2334         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2335         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2336         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2337         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2338         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2339         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2340         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2341         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2342
2343         /* FPU registers */
2344         for (i = 0; i < 8; ++i)
2345                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2346 }
2347
2348 static void
2349 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2350         struct save87 *sv_87;
2351         struct savexmm *sv_xmm;
2352 {
2353         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2354         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2355         int i;
2356
2357         /* FPU control/status */
2358         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2359         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2360         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2361         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2362         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2363         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2364         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2365         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2366
2367         /* FPU registers */
2368         for (i = 0; i < 8; ++i)
2369                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2370 }
2371 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2372
2373 int
2374 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2375 {
2376 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2377         if (cpu_fxsr) {
2378                 fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2379                                                 (struct save87 *)fpregs);
2380                 return (0);
2381         }
2382 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2383         bcopy(&td->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2384         return (0);
2385 }
2386
2387 int
2388 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2389 {
2390 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2391         if (cpu_fxsr) {
2392                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2393                                            &td->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2394                 return (0);
2395         }
2396 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2397         bcopy(fpregs, &td->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2398         return (0);
2399 }
2400
2401 /*
2402  * Get machine context.
2403  */
2404 int
2405 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2406 {
2407         struct trapframe *tp;
2408
2409         tp = td->td_frame;
2410
2411         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2412         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
2413         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2414         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
2415         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2416         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2417         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2418         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
2419         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
2420         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
2421         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
2422         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
2423         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2424                 mcp->mc_eax = 0;
2425                 mcp->mc_edx = 0;
2426                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
2427         } else {
2428                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
2429                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
2430         }
2431         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
2432         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
2433         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
2434         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2435         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
2436         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2437         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2438         get_fpcontext(td, mcp);
2439         return (0);
2440 }
2441
2442 /*
2443  * Set machine context.
2444  *
2445  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2446  * touch the cs selector.
2447  */
2448 int
2449 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2450 {
2451         struct trapframe *tp;
2452         int eflags, ret;
2453
2454         tp = td->td_frame;
2455         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp))
2456                 return (EINVAL);
2457         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
2458             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
2459         if ((ret = set_fpcontext(td, mcp)) == 0) {
2460                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2461                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
2462                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2463                 tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
2464                 tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
2465                 tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
2466                 tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
2467                 tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
2468                 tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
2469                 tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
2470                 tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
2471                 tp->tf_eflags = eflags;
2472                 tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
2473                 tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2474                 td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
2475                 ret = 0;
2476         }
2477         return (ret);
2478 }
2479
2480 static void
2481 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2482 {
2483 #ifndef DEV_NPX
2484         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
2485         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
2486 #else
2487         union savefpu *addr;
2488
2489         /*
2490          * XXX mc_fpstate might be misaligned, since its declaration is not
2491          * unportabilized using __attribute__((aligned(16))) like the
2492          * declaration of struct savemm, and anyway, alignment doesn't work
2493          * for auto variables since we don't use gcc's pessimal stack
2494          * alignment.  Work around this by abusing the spare fields after
2495          * mcp->mc_fpstate.
2496          *
2497          * XXX unpessimize most cases by only aligning when fxsave might be
2498          * called, although this requires knowing too much about
2499          * npxgetregs()'s internals.
2500          */
2501         addr = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2502         if (td == PCPU_GET(fpcurthread) &&
2503 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2504             cpu_fxsr &&
2505 #endif
2506             ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF)) {
2507                 do
2508                         addr = (void *)((char *)addr + 4);
2509                 while ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF);
2510         }
2511         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td, addr);
2512         if (addr != (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate) {
2513                 bcopy(addr, &mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
2514                 bzero(&mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
2515         }
2516         mcp->mc_fpformat = npxformat();
2517 #endif
2518 }
2519
2520 static int
2521 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2522 {
2523         union savefpu *addr;
2524
2525         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2526                 return (0);
2527         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
2528             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2529                 return (EINVAL);
2530         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
2531                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2532                 fpstate_drop(td);
2533         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2534             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2535                 /* XXX align as above. */
2536                 addr = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2537                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread) &&
2538 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2539                     cpu_fxsr &&
2540 #endif
2541                     ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF)) {
2542                         do
2543                                 addr = (void *)((char *)addr + 4);
2544                         while ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF);
2545                         bcopy(&mcp->mc_fpstate, addr, sizeof(mcp->mc_fpstate));
2546                 }
2547 #ifdef DEV_NPX
2548 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2549                 if (cpu_fxsr)
2550                         addr->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
2551 #endif
2552                 /*
2553                  * XXX we violate the dubious requirement that npxsetregs()
2554                  * be called with interrupts disabled.
2555                  */
2556                 npxsetregs(td, addr);
2557 #endif
2558                 /*
2559                  * Don't bother putting things back where they were in the
2560                  * misaligned case, since we know that the caller won't use
2561                  * them again.
2562                  */
2563         } else
2564                 return (EINVAL);
2565         return (0);
2566 }
2567
2568 static void
2569 fpstate_drop(struct thread *td)
2570 {
2571         register_t s;
2572
2573         s = intr_disable();
2574 #ifdef DEV_NPX
2575         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2576                 npxdrop();
2577 #endif
2578         /*
2579          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
2580          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
2581          *
2582          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
2583          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2584          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2585          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
2586          * have too many layers.
2587          */
2588         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_NPXINITDONE;
2589         intr_restore(s);
2590 }
2591
2592 int
2593 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2594 {
2595         struct pcb *pcb;
2596
2597         if (td == NULL) {
2598                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2599                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2600                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2601                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2602                 dbregs->dr[4] = rdr4();
2603                 dbregs->dr[5] = rdr5();
2604                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2605                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2606         } else {
2607                 pcb = td->td_pcb;
2608                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2609                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2610                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2611                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2612                 dbregs->dr[4] = 0;
2613                 dbregs->dr[5] = 0;
2614                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2615                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2616         }
2617         return (0);
2618 }
2619
2620 int
2621 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2622 {
2623         struct pcb *pcb;
2624         int i;
2625
2626         if (td == NULL) {
2627                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2628                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2629                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2630                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2631                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
2632                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
2633                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2634                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2635         } else {
2636                 /*
2637                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2638                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2639                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2640                  * TRCTRAP.
2641                  */
2642                 for (i = 0; i < 4; i++) {
2643                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2644                                 return (EINVAL);
2645                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2646                                 return (EINVAL);
2647                 }
2648                 
2649                 pcb = td->td_pcb;
2650                 
2651                 /*
2652                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2653                  * process's address space.  If a process could do this, it
2654                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2655                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2656                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2657                  * process's address space.
2658                  *
2659                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2660                  * address space is written into from within the kernel
2661                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2662                  * from within kernel mode?
2663                  */
2664
2665                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
2666                         /* dr0 is enabled */
2667                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2668                                 return (EINVAL);
2669                 }
2670                         
2671                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
2672                         /* dr1 is enabled */
2673                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2674                                 return (EINVAL);
2675                 }
2676                         
2677                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
2678                         /* dr2 is enabled */
2679                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2680                                 return (EINVAL);
2681                 }
2682                         
2683                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
2684                         /* dr3 is enabled */
2685                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2686                                 return (EINVAL);
2687                 }
2688
2689                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2690                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2691                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2692                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2693                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2694                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2695
2696                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2697         }
2698
2699         return (0);
2700 }
2701
2702 /*
2703  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2704  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2705  */
2706 int
2707 user_dbreg_trap(void)
2708 {
2709         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2710         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2711         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2712         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2713         int i;
2714         
2715         dr7 = rdr7();
2716         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2717                 /*
2718                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2719                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2720                  * hardware debug registers
2721                  */
2722                 return 0;
2723         }
2724
2725         nbp = 0;
2726         dr6 = rdr6();
2727         bp = dr6 & 0x0000000f;
2728
2729         if (!bp) {
2730                 /*
2731                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2732                  * trap was not caused by any of the debug registers
2733                  */
2734                 return 0;
2735         }
2736
2737         /*
2738          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2739          * which ones and if any of them are user space addresses
2740          */
2741
2742         if (bp & 0x01) {
2743                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2744         }
2745         if (bp & 0x02) {
2746                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2747         }
2748         if (bp & 0x04) {
2749                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2750         }
2751         if (bp & 0x08) {
2752                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2753         }
2754
2755         for (i = 0; i < nbp; i++) {
2756                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2757                         /*
2758                          * addr[i] is in user space
2759                          */
2760                         return nbp;
2761                 }
2762         }
2763
2764         /*
2765          * None of the breakpoints are in user space.
2766          */
2767         return 0;
2768 }
2769
2770 #ifdef KDB
2771
2772 /*
2773  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2774  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2775  * called from the debugger.
2776  *
2777  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2778  */
2779
2780 #undef inb
2781 #undef outb
2782
2783 /* silence compiler warnings */
2784 u_char inb(u_int);
2785 void outb(u_int, u_char);
2786
2787 u_char
2788 inb(u_int port)
2789 {
2790         u_char  data;
2791         /*
2792          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2793          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2794          * if we tell it to load (u_short) port.
2795          */
2796         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2797         return (data);
2798 }
2799
2800 void
2801 outb(u_int port, u_char data)
2802 {
2803         u_char  al;
2804         /*
2805          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2806          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2807          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2808          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2809          */
2810         al = data;
2811         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2812 }
2813
2814 #endif /* KDB */