sys/pc98/pc98/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 #include "opt_atalk.h"
  44 #include "opt_compat.h"
  45 #include "opt_cpu.h"
  46 #include "opt_ddb.h"
  47 #include "opt_inet.h"
  48 #include "opt_ipx.h"
  49 #include "opt_isa.h"
  50 #include "opt_kstack_pages.h"
  51 #include "opt_maxmem.h"
  52 #include "opt_msgbuf.h"
  53 #include "opt_npx.h"
  54 #include "opt_perfmon.h"
  55
  56 #include <sys/param.h>
  57 #include <sys/proc.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/bio.h>
  60 #include <sys/buf.h>
  61 #include <sys/bus.h>
  62 #include <sys/callout.h>
  63 #include <sys/cons.h>
  64 #include <sys/cpu.h>
  65 #include <sys/eventhandler.h>
  66 #include <sys/exec.h>
  67 #include <sys/imgact.h>
  68 #include <sys/kdb.h>
  69 #include <sys/kernel.h>
  70 #include <sys/ktr.h>
  71 #include <sys/linker.h>
  72 #include <sys/lock.h>
  73 #include <sys/malloc.h>
  74 #include <sys/memrange.h>
  75 #include <sys/msgbuf.h>
  76 #include <sys/mutex.h>
  77 #include <sys/pcpu.h>
  78 #include <sys/ptrace.h>
  79 #include <sys/reboot.h>
  80 #include <sys/sched.h>
  81 #include <sys/signalvar.h>
  82 #include <sys/sysctl.h>
  83 #include <sys/sysent.h>
  84 #include <sys/sysproto.h>
  85 #include <sys/ucontext.h>
  86 #include <sys/vmmeter.h>
  87
  88 #include <vm/vm.h>
  89 #include <vm/vm_extern.h>
  90 #include <vm/vm_kern.h>
  91 #include <vm/vm_page.h>
  92 #include <vm/vm_map.h>
  93 #include <vm/vm_object.h>
  94 #include <vm/vm_pager.h>
  95 #include <vm/vm_param.h>
  96
  97 #ifdef DDB
  98 #ifndef KDB
  99 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 100 #endif
 101 #include <ddb/ddb.h>
 102 #include <ddb/db_sym.h>
 103 #endif
 104
 105 #include <pc98/pc98/pc98_machdep.h>
 106
 107 #include <net/netisr.h>
 108
 109 #include <machine/bootinfo.h>
 110 #include <machine/clock.h>
 111 #include <machine/cpu.h>
 112 #include <machine/cputypes.h>
 113 #include <machine/intr_machdep.h>
 114 #include <machine/mca.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         mca_init();
 262 }
 263
 264 /*
 265  * Send an interrupt to process.
 266  *
 267  * Stack is set up to allow sigcode stored
 268  * at top to call routine, followed by kcall
 269  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 270  * resets the signal mask, the stack, and the
 271  * frame pointer, it returns to the user
 272  * specified pc, psl.
 273  */
 274 #ifdef COMPAT_43
 275 static void
 276 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 277 {
 278         struct osigframe sf, *fp;
 279         struct proc *p;
 280         struct thread *td;
 281         struct sigacts *psp;
 282         struct trapframe *regs;
 283         int sig;
 284         int oonstack;
 285
 286         td = curthread;
 287         p = td->td_proc;
 288         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 289         sig = ksi->ksi_signo;
 290         psp = p->p_sigacts;
 291         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 292         regs = td->td_frame;
 293         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 294
 295         /* Allocate space for the signal handler context. */
 296         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 297             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 298                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 299                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 300 #if defined(COMPAT_43)
 301                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 302 #endif
 303         } else
 304                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 305
 306         /* Translate the signal if appropriate. */
 307         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 308                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 309
 310         /* Build the argument list for the signal handler. */
 311         sf.sf_signum = sig;
 312         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 313         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 314                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 315                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 316                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 317                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 318                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 319         } else {
 320                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 321                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 322                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 323                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 324         }
 325         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 326         PROC_UNLOCK(p);
 327
 328         /* Save most if not all of trap frame. */
 329         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 330         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 331         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 332         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 333         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 334         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 335         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 336         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 337         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 338         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 339         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 340         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 341         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 342
 343         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 344         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 345         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 346         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 347         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 348         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 349         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 350         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 351         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 352
 353         /*
 354          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 355          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 356          * eflags.
 357          */
 358         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 359                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 360                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 361                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 362
 363                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 364                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 365                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 366                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 367
 368                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 369                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 370                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 371                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 372
 373                 /* See sendsig() for comments. */
 374                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 375         }
 376
 377         /*
 378          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 379          */
 380         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 381 #ifdef DEBUG
 382                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 383 #endif
 384                 PROC_LOCK(p);
 385                 sigexit(td, SIGILL);
 386         }
 387
 388         regs->tf_esp = (int)fp;
 389         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
 390         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 391         regs->tf_cs = _ucodesel;
 392         regs->tf_ds = _udatasel;
 393         regs->tf_es = _udatasel;
 394         regs->tf_fs = _udatasel;
 395         load_gs(_udatasel);
 396         regs->tf_ss = _udatasel;
 397         PROC_LOCK(p);
 398         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 399 }
 400 #endif /* COMPAT_43 */
 401
 402 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 403 static void
 404 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 405 {
 406         struct sigframe4 sf, *sfp;
 407         struct proc *p;
 408         struct thread *td;
 409         struct sigacts *psp;
 410         struct trapframe *regs;
 411         int sig;
 412         int oonstack;
 413
 414         td = curthread;
 415         p = td->td_proc;
 416         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 417         sig = ksi->ksi_signo;
 418         psp = p->p_sigacts;
 419         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 420         regs = td->td_frame;
 421         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 422
 423         /* Save user context. */
 424         bzero(&sf, sizeof(sf));
 425         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 426         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 427         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 428             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 429         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 430         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 431         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 432
 433         /* Allocate space for the signal handler context. */
 434         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 435             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 436                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 437                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 438 #if defined(COMPAT_43)
 439                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 440 #endif
 441         } else
 442                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 443
 444         /* Translate the signal if appropriate. */
 445         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 446                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 447
 448         /* Build the argument list for the signal handler. */
 449         sf.sf_signum = sig;
 450         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 451         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 452                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 453                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 454                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 455
 456                 /* Fill in POSIX parts */
 457                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 458                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 459                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 460         } else {
 461                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 462                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 463                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 464                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 465         }
 466         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 467         PROC_UNLOCK(p);
 468
 469         /*
 470          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 471          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 472          * eflags.
 473          */
 474         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 475                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 476                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 477
 478                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 479                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 480                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 481                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 482
 483                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 484                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 485                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 486                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 487
 488                 /*
 489                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 490                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 491                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 492                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 493                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 494                  */
 495                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 496         }
 497
 498         /*
 499          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 500          */
 501         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 502 #ifdef DEBUG
 503                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 504 #endif
 505                 PROC_LOCK(p);
 506                 sigexit(td, SIGILL);
 507         }
 508
 509         regs->tf_esp = (int)sfp;
 510         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szfreebsd4_sigcode;
 511         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 512         regs->tf_cs = _ucodesel;
 513         regs->tf_ds = _udatasel;
 514         regs->tf_es = _udatasel;
 515         regs->tf_fs = _udatasel;
 516         regs->tf_ss = _udatasel;
 517         PROC_LOCK(p);
 518         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 519 }
 520 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 521
 522 void
 523 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 524 {
 525         struct sigframe sf, *sfp;
 526         struct proc *p;
 527         struct thread *td;
 528         struct sigacts *psp;
 529         char *sp;
 530         struct trapframe *regs;
 531         struct segment_descriptor *sdp;
 532         int sig;
 533         int oonstack;
 534
 535         td = curthread;
 536         p = td->td_proc;
 537         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 538         sig = ksi->ksi_signo;
 539         psp = p->p_sigacts;
 540         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 541 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 542         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 543                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 544                 return;
 545         }
 546 #endif
 547 #ifdef COMPAT_43
 548         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 549                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 550                 return;
 551         }
 552 #endif
 553         regs = td->td_frame;
 554         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 555
 556         /* Save user context. */
 557         bzero(&sf, sizeof(sf));
 558         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 559         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 560         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 561             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 562         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 563         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 564         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 565         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 566         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
 567         fpstate_drop(td);
 568         /*
 569          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 570          */
 571         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 572         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 573             sdp->sd_lobase;
 574         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 575         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 576             sdp->sd_lobase;
 577
 578         /* Allocate space for the signal handler context. */
 579         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 580             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 581                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
 582                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
 583 #if defined(COMPAT_43)
 584                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 585 #endif
 586         } else
 587                 sp = (char *)regs->tf_esp - sizeof(struct sigframe);
 588         /* Align to 16 bytes. */
 589         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 590
 591         /* Translate the signal if appropriate. */
 592         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 593                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 594
 595         /* Build the argument list for the signal handler. */
 596         sf.sf_signum = sig;
 597         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 598         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 599                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 600                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 601                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 602
 603                 /* Fill in POSIX parts */
 604                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 605                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 606         } else {
 607                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 608                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 609                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 610                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 611         }
 612         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 613         PROC_UNLOCK(p);
 614
 615         /*
 616          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 617          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 618          * eflags.
 619          */
 620         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 621                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 622                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 623
 624                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 625                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 626                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 627                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 628
 629                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 630                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 631                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 632                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 633
 634                 /*
 635                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 636                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 637                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 638                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 639                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 640                  */
 641                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 642         }
 643
 644         /*
 645          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 646          */
 647         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 648 #ifdef DEBUG
 649                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 650 #endif
 651                 PROC_LOCK(p);
 652                 sigexit(td, SIGILL);
 653         }
 654
 655         regs->tf_esp = (int)sfp;
 656         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 657         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 658         regs->tf_cs = _ucodesel;
 659         regs->tf_ds = _udatasel;
 660         regs->tf_es = _udatasel;
 661         regs->tf_fs = _udatasel;
 662         regs->tf_ss = _udatasel;
 663         PROC_LOCK(p);
 664         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 665 }
 666
 667 /*
 668  * System call to cleanup state after a signal
 669  * has been taken.  Reset signal mask and
 670  * stack state from context left by sendsig (above).
 671  * Return to previous pc and psl as specified by
 672  * context left by sendsig. Check carefully to
 673  * make sure that the user has not modified the
 674  * state to gain improper privileges.
 675  *
 676  * MPSAFE
 677  */
 678 #ifdef COMPAT_43
 679 int
 680 osigreturn(td, uap)
 681         struct thread *td;
 682         struct osigreturn_args /* {
 683                 struct osigcontext *sigcntxp;
 684         } */ *uap;
 685 {
 686         struct osigcontext sc;
 687         struct trapframe *regs;
 688         struct osigcontext *scp;
 689         int eflags, error;
 690         ksiginfo_t ksi;
 691
 692         regs = td->td_frame;
 693         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 694         if (error != 0)
 695                 return (error);
 696         scp = &sc;
 697         eflags = scp->sc_ps;
 698         if (eflags & PSL_VM) {
 699                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 700                 struct vm86_kernel *vm86;
 701
 702                 /*
 703                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 704                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 705                  */
 706                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 707                         return (EINVAL);
 708                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 709                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 710                         return (EINVAL);
 711
 712                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 713                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 714                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 715                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 716                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 717                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 718                         trapsignal(td, &ksi);
 719                 }
 720
 721                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 722                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 723                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 724                 } else {
 725                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 726                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 727                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 728                 }
 729                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 730                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 731                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 732                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 733                 tf->tf_ds = _udatasel;
 734                 tf->tf_es = _udatasel;
 735                 tf->tf_fs = _udatasel;
 736         } else {
 737                 /*
 738                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 739                  */
 740                 /*
 741                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 742                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 743                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 744                  * the signal context during signal handling and there is no
 745                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 746                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 747                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 748                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 749                  */
 750                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 751                         return (EINVAL);
 752                 }
 753
 754                 /*
 755                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 756                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 757                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 758                  */
 759                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 760                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 761                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 762                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 763                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 764                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 765                         trapsignal(td, &ksi);
 766                         return (EINVAL);
 767                 }
 768                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 769                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 770                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 771         }
 772
 773         /* Restore remaining registers. */
 774         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 775         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 776         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 777         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 778         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 779         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 780         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 781         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 782         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 783         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 784         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 785         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 786         regs->tf_eflags = eflags;
 787
 788 #if defined(COMPAT_43)
 789         if (scp->sc_onstack & 1)
 790                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 791         else
 792                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 793 #endif
 794         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 795             SIGPROCMASK_OLD);
 796         return (EJUSTRETURN);
 797 }
 798 #endif /* COMPAT_43 */
 799
 800 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 801 /*
 802  * MPSAFE
 803  */
 804 int
 805 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 806         struct thread *td;
 807         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 808                 const ucontext4 *sigcntxp;
 809         } */ *uap;
 810 {
 811         struct ucontext4 uc;
 812         struct trapframe *regs;
 813         struct ucontext4 *ucp;
 814         int cs, eflags, error;
 815         ksiginfo_t ksi;
 816
 817         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 818         if (error != 0)
 819                 return (error);
 820         ucp = &uc;
 821         regs = td->td_frame;
 822         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 823         if (eflags & PSL_VM) {
 824                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 825                 struct vm86_kernel *vm86;
 826
 827                 /*
 828                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 829                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 830                  */
 831                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 832                         return (EINVAL);
 833                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 834                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 835                         return (EINVAL);
 836
 837                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 838                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 839                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 840                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 841                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 842                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 843                         trapsignal(td, &ksi);
 844                 }
 845                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 846                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 847                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 848                 } else {
 849                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 850                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 851                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 852                 }
 853                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 854                 tf->tf_eflags = eflags;
 855                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 856                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 857                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 858                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 859                 tf->tf_ds = _udatasel;
 860                 tf->tf_es = _udatasel;
 861                 tf->tf_fs = _udatasel;
 862         } else {
 863                 /*
 864                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 865                  */
 866                 /*
 867                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 868                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 869                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 870                  * the signal context during signal handling and there is no
 871                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 872                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 873                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 874                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 875                  */
 876                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 877                         printf("freebsd4_sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 878                         return (EINVAL);
 879                 }
 880
 881                 /*
 882                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 883                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 884                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 885                  */
 886                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 887                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 888                         printf("freebsd4_sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 889                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 890                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 891                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 892                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 893                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 894                         trapsignal(td, &ksi);
 895                         return (EINVAL);
 896                 }
 897
 898                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 899         }
 900
 901 #if defined(COMPAT_43)
 902         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 903                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 904         else
 905                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 906 #endif
 907         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 908         return (EJUSTRETURN);
 909 }
 910 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 911
 912 /*
 913  * MPSAFE
 914  */
 915 int
 916 sigreturn(td, uap)
 917         struct thread *td;
 918         struct sigreturn_args /* {
 919                 const struct __ucontext *sigcntxp;
 920         } */ *uap;
 921 {
 922         ucontext_t uc;
 923         struct trapframe *regs;
 924         ucontext_t *ucp;
 925         int cs, eflags, error, ret;
 926         ksiginfo_t ksi;
 927
 928         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 929         if (error != 0)
 930                 return (error);
 931         ucp = &uc;
 932         regs = td->td_frame;
 933         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 934         if (eflags & PSL_VM) {
 935                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 936                 struct vm86_kernel *vm86;
 937
 938                 /*
 939                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 940                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 941                  */
 942                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 943                         return (EINVAL);
 944                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 945                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 946                         return (EINVAL);
 947
 948                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 949                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 950                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 951                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 952                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 953                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 954                         trapsignal(td, &ksi);
 955                 }
 956
 957                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 958                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 959                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 960                 } else {
 961                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 962                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 963                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 964                 }
 965                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 966                 tf->tf_eflags = eflags;
 967                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 968                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 969                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 970                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 971                 tf->tf_ds = _udatasel;
 972                 tf->tf_es = _udatasel;
 973                 tf->tf_fs = _udatasel;
 974         } else {
 975                 /*
 976                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 977                  */
 978                 /*
 979                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 980                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 981                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 982                  * the signal context during signal handling and there is no
 983                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 984                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 985                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 986                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 987                  */
 988                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 989                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 990                         return (EINVAL);
 991                 }
 992
 993                 /*
 994                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 995                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 996                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 997                  */
 998                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 999                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1000                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
1001                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1002                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1003                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1004                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1005                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1006                         trapsignal(td, &ksi);
1007                         return (EINVAL);
1008                 }
1009
1010                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
1011                 if (ret != 0)
1012                         return (ret);
1013                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1014         }
1015
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         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1023
1024         return (EJUSTRETURN);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Machine dependent boot() routine
1029  *
1030  * I haven't seen anything to put here yet
1031  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1032  */
1033 void
1034 cpu_boot(int howto)
1035 {
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Flush the D-cache for non-DMA I/O so that the I-cache can
1040  * be made coherent later.
1041  */
1042 void
1043 cpu_flush_dcache(void *ptr, size_t len)
1044 {
1045         /* Not applicable */
1046 }
1047
1048 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1049 int
1050 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1051 {
1052         register_t reg;
1053         uint64_t tsc1, tsc2;
1054
1055         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1056                 return (EINVAL);
1057         if (!tsc_present)
1058                 return (EOPNOTSUPP);
1059
1060         /* If we're booting, trust the rate calibrated moments ago. */
1061         if (cold) {
1062                 *rate = tsc_freq;
1063                 return (0);
1064         }
1065
1066 #ifdef SMP
1067         /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1068         thread_lock(curthread);
1069         sched_bind(curthread, cpu_id);
1070         thread_unlock(curthread);
1071 #endif
1072
1073         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1074         reg = intr_disable();
1075         tsc1 = rdtsc();
1076         DELAY(1000);
1077         tsc2 = rdtsc();
1078         intr_restore(reg);
1079
1080 #ifdef SMP
1081         thread_lock(curthread);
1082         sched_unbind(curthread);
1083         thread_unlock(curthread);
1084 #endif
1085
1086         /*
1087          * Calculate the difference in readings, convert to Mhz, and
1088          * subtract 0.5% of the total.  Empirical testing has shown that
1089          * overhead in DELAY() works out to approximately this value.
1090          */
1091         tsc2 -= tsc1;
1092         *rate = tsc2 * 1000 - tsc2 * 5;
1093         return (0);
1094 }
1095
1096 /*
1097  * Shutdown the CPU as much as possible
1098  */
1099 void
1100 cpu_halt(void)
1101 {
1102         for (;;)
1103                 __asm__ ("hlt");
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Hook to idle the CPU when possible.  In the SMP case we default to
1108  * off because a halted cpu will not currently pick up a new thread in the
1109  * run queue until the next timer tick.  If turned on this will result in
1110  * approximately a 4.2% loss in real time performance in buildworld tests
1111  * (but improves user and sys times oddly enough), and saves approximately
1112  * 5% in power consumption on an idle machine (tests w/2xCPU 1.1GHz P3).
1113  *
1114  * XXX we need to have a cpu mask of idle cpus and generate an IPI or
1115  * otherwise generate some sort of interrupt to wake up cpus sitting in HLT.
1116  * Then we can have our cake and eat it too.
1117  *
1118  * XXX I'm turning it on for SMP as well by default for now.  It seems to
1119  * help lock contention somewhat, and this is critical for HTT. -Peter
1120  */
1121 static int      cpu_idle_hlt = 1;
1122 TUNABLE_INT("machdep.cpu_idle_hlt", &cpu_idle_hlt);
1123 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
1124     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
1125
1126 static void
1127 cpu_idle_default(void)
1128 {
1129         /*
1130          * we must absolutely guarentee that hlt is the
1131          * absolute next instruction after sti or we
1132          * introduce a timing window.
1133          */
1134         __asm __volatile("sti; hlt");
1135 }
1136
1137 /*
1138  * Note that we have to be careful here to avoid a race between checking
1139  * sched_runnable() and actually halting.  If we don't do this, we may waste
1140  * the time between calling hlt and the next interrupt even though there
1141  * is a runnable process.
1142  */
1143 void
1144 cpu_idle(int busy)
1145 {
1146
1147 #ifdef SMP
1148         if (mp_grab_cpu_hlt())
1149                 return;
1150 #endif
1151
1152         if (cpu_idle_hlt) {
1153                 disable_intr();
1154                 if (sched_runnable())
1155                         enable_intr();
1156                 else
1157                         (*cpu_idle_hook)();
1158         }
1159 }
1160
1161 int
1162 cpu_idle_wakeup(int cpu)
1163 {
1164
1165         return (0);
1166 }
1167
1168 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
1169 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default;
1170
1171 /*
1172  * Reset registers to default values on exec.
1173  */
1174 void
1175 exec_setregs(td, entry, stack, ps_strings)
1176         struct thread *td;
1177         u_long entry;
1178         u_long stack;
1179         u_long ps_strings;
1180 {
1181         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1182         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1183
1184         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1185         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1186         load_gs(_udatasel);
1187
1188         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1189         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1190                 user_ldt_free(td);
1191         else
1192                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1193
1194         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1195         regs->tf_eip = entry;
1196         regs->tf_esp = stack;
1197         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1198         regs->tf_ss = _udatasel;
1199         regs->tf_ds = _udatasel;
1200         regs->tf_es = _udatasel;
1201         regs->tf_fs = _udatasel;
1202         regs->tf_cs = _ucodesel;
1203
1204         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1205         regs->tf_ebx = ps_strings;
1206
1207         /*
1208          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1209          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1210          */
1211         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1212                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1213                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1214                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1215                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1216                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1217                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1218                 if (pcb == PCPU_GET(curpcb)) {
1219                         /*
1220                          * Clear the debug registers on the running
1221                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1222                          * the next process we switch to.
1223                          */
1224                         reset_dbregs();
1225                 }
1226                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1227         }
1228
1229         /*
1230          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1231          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1232          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1233          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1234          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1235          */
1236         td->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1237         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1238
1239         /*
1240          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1241          * clean FP state if it uses the FPU again.
1242          */
1243         fpstate_drop(td);
1244
1245         /*
1246          * XXX - Linux emulator
1247          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1248          * on it.
1249          */
1250         td->td_retval[1] = 0;
1251 }
1252
1253 void
1254 cpu_setregs(void)
1255 {
1256         unsigned int cr0;
1257
1258         cr0 = rcr0();
1259
1260         /*
1261          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1262          *
1263          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1264          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1265          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1266          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1267          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1268          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1269          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1270          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1271          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1272          *
1273          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1274          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1275          */
1276         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1277         load_cr0(cr0);
1278         load_gs(_udatasel);
1279 }
1280
1281 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1282 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1283         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1284
1285 /*
1286  * Initialize 386 and configure to run kernel
1287  */
1288
1289 /*
1290  * Initialize segments & interrupt table
1291  */
1292
1293 int _default_ldt;
1294 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1295 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1296 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1297 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1298 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1299 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1300
1301 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1302 extern int has_f00f_bug;
1303 #endif
1304
1305 static struct i386tss dblfault_tss;
1306 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1307
1308 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1309
1310
1311 /*
1312  * software prototypes -- in more palatable form.
1313  *
1314  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1315  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1316  */
1317 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1318 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1319 {       .ssd_base = 0x0,
1320         .ssd_limit = 0x0,
1321         .ssd_type = 0,
1322         .ssd_dpl = 0,
1323         .ssd_p = 0,
1324         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1325         .ssd_def32 = 0,
1326         .ssd_gran = 0           },
1327 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1328 {       .ssd_base = 0x0,
1329         .ssd_limit = 0xfffff,
1330         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1331         .ssd_dpl = 0,
1332         .ssd_p = 1,
1333         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1334         .ssd_def32 = 1,
1335         .ssd_gran = 1           },
1336 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1337 {       .ssd_base = 0x0,
1338         .ssd_limit = 0xfffff,
1339         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1340         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1341         .ssd_p = 1,
1342         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1343         .ssd_def32 = 1,
1344         .ssd_gran = 1           },
1345 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1346 {       .ssd_base = 0x0,
1347         .ssd_limit = 0xfffff,
1348         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1349         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1350         .ssd_p = 1,
1351         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1352         .ssd_def32 = 1,
1353         .ssd_gran = 1           },
1354 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1355 {       .ssd_base = 0x0,
1356         .ssd_limit = 0xfffff,
1357         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1358         .ssd_dpl = 0,
1359         .ssd_p = 1,
1360         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1361         .ssd_def32 = 1,
1362         .ssd_gran = 1           },
1363 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1364 {       .ssd_base = 0x0,
1365         .ssd_limit = 0xfffff,
1366         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1367         .ssd_dpl = 0,
1368         .ssd_p = 1,
1369         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1370         .ssd_def32 = 1,
1371         .ssd_gran = 1           },
1372 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1373 {       .ssd_base = 0x0,
1374         .ssd_limit = 0xfffff,
1375         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1376         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1377         .ssd_p = 1,
1378         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1379         .ssd_def32 = 1,
1380         .ssd_gran = 1           },
1381 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1382 {       .ssd_base = 0x0,
1383         .ssd_limit = 0xfffff,
1384         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1385         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1386         .ssd_p = 1,
1387         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1388         .ssd_def32 = 1,
1389         .ssd_gran = 1           },
1390 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1391 {       .ssd_base = 0x400,
1392         .ssd_limit = 0xfffff,
1393         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1394         .ssd_dpl = 0,
1395         .ssd_p = 1,
1396         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1397         .ssd_def32 = 1,
1398         .ssd_gran = 1           },
1399 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1400 {
1401         .ssd_base = 0x0,
1402         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1403         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1404         .ssd_dpl = 0,
1405         .ssd_p = 1,
1406         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1407         .ssd_def32 = 0,
1408         .ssd_gran = 0           },
1409 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1410 {       .ssd_base = (int) ldt,
1411         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1412         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1413         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1414         .ssd_p = 1,
1415         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1416         .ssd_def32 = 0,
1417         .ssd_gran = 0           },
1418 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1419 {       .ssd_base = (int) ldt,
1420         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1421         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1422         .ssd_dpl = 0,
1423         .ssd_p = 1,
1424         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1425         .ssd_def32 = 0,
1426         .ssd_gran = 0           },
1427 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1428 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1429         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1430         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1431         .ssd_dpl = 0,
1432         .ssd_p = 1,
1433         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1434         .ssd_def32 = 0,
1435         .ssd_gran = 0           },
1436 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1437 {       .ssd_base = 0,
1438         .ssd_limit = 0xfffff,
1439         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1440         .ssd_dpl = 0,
1441         .ssd_p = 1,
1442         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1443         .ssd_def32 = 0,
1444         .ssd_gran = 1           },
1445 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1446 {       .ssd_base = 0,
1447         .ssd_limit = 0xfffff,
1448         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1449         .ssd_dpl = 0,
1450         .ssd_p = 1,
1451         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1452         .ssd_def32 = 0,
1453         .ssd_gran = 1           },
1454 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1455 {       .ssd_base = 0,
1456         .ssd_limit = 0xfffff,
1457         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1458         .ssd_dpl = 0,
1459         .ssd_p = 1,
1460         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1461         .ssd_def32 = 1,
1462         .ssd_gran = 1           },
1463 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1464 {       .ssd_base = 0,
1465         .ssd_limit = 0xfffff,
1466         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1467         .ssd_dpl = 0,
1468         .ssd_p = 1,
1469         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1470         .ssd_def32 = 0,
1471         .ssd_gran = 1           },
1472 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1473 {       .ssd_base = 0,
1474         .ssd_limit = 0xfffff,
1475         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1476         .ssd_dpl = 0,
1477         .ssd_p = 1,
1478         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1479         .ssd_def32 = 0,
1480         .ssd_gran = 1           },
1481 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1482 {       .ssd_base = 0x0,
1483         .ssd_limit = 0x0,
1484         .ssd_type = 0,
1485         .ssd_dpl = 0,
1486         .ssd_p = 0,
1487         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1488         .ssd_def32 = 0,
1489         .ssd_gran = 0           },
1490 };
1491
1492 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1493         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1494 {       .ssd_base = 0x0,
1495         .ssd_limit = 0x0,
1496         .ssd_type = 0,
1497         .ssd_dpl = 0,
1498         .ssd_p = 0,
1499         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1500         .ssd_def32 = 0,
1501         .ssd_gran = 0           },
1502         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1503 {       .ssd_base = 0x0,
1504         .ssd_limit = 0x0,
1505         .ssd_type = 0,
1506         .ssd_dpl = 0,
1507         .ssd_p = 0,
1508         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1509         .ssd_def32 = 0,
1510         .ssd_gran = 0           },
1511         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1512 {       .ssd_base = 0x0,
1513         .ssd_limit = 0x0,
1514         .ssd_type = 0,
1515         .ssd_dpl = 0,
1516         .ssd_p = 0,
1517         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1518         .ssd_def32 = 0,
1519         .ssd_gran = 0           },
1520         /* Code Descriptor for user */
1521 {       .ssd_base = 0x0,
1522         .ssd_limit = 0xfffff,
1523         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1524         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1525         .ssd_p = 1,
1526         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1527         .ssd_def32 = 1,
1528         .ssd_gran = 1           },
1529         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1530 {       .ssd_base = 0x0,
1531         .ssd_limit = 0x0,
1532         .ssd_type = 0,
1533         .ssd_dpl = 0,
1534         .ssd_p = 0,
1535         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1536         .ssd_def32 = 0,
1537         .ssd_gran = 0           },
1538         /* Data Descriptor for user */
1539 {       .ssd_base = 0x0,
1540         .ssd_limit = 0xfffff,
1541         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1542         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1543         .ssd_p = 1,
1544         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1545         .ssd_def32 = 1,
1546         .ssd_gran = 1           },
1547 };
1548
1549 void
1550 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1551         int idx;
1552         inthand_t *func;
1553         int typ;
1554         int dpl;
1555         int selec;
1556 {
1557         struct gate_descriptor *ip;
1558
1559         ip = idt + idx;
1560         ip->gd_looffset = (int)func;
1561         ip->gd_selector = selec;
1562         ip->gd_stkcpy = 0;
1563         ip->gd_xx = 0;
1564         ip->gd_type = typ;
1565         ip->gd_dpl = dpl;
1566         ip->gd_p = 1;
1567         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1568 }
1569
1570 extern inthand_t
1571         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1572         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1573         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1574         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1575         IDTVEC(xmm), IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1576
1577 #ifdef DDB
1578 /*
1579  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1580  * the default 'rsvd' entry point.
1581  */
1582 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1583 {
1584         struct gate_descriptor *ip;
1585         int idx;
1586         uintptr_t func;
1587
1588         ip = idt;
1589         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1590                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1591                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1592                         db_printf("%3d\t", idx);
1593                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1594                         db_printf("\n");
1595                 }
1596                 ip++;
1597         }
1598 }
1599
1600 /* Show privileged registers. */
1601 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1602 {
1603         uint64_t idtr, gdtr;
1604
1605         idtr = ridt();
1606         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1607             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1608         gdtr = rgdt();
1609         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1610             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1611         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1612         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1613         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1614         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1615         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1616         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1617 }
1618 #endif
1619
1620 void
1621 sdtossd(sd, ssd)
1622         struct segment_descriptor *sd;
1623         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1624 {
1625         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1626         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1627         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1628         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1629         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1630         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1631         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1632 }
1633
1634 /*
1635  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1636  * available physical memory in the system, then test this memory and
1637  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1638  *
1639  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1640  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1641  *
1642  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1643  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1644  *
1645  * XXX first should be vm_paddr_t.
1646  */
1647 static void
1648 getmemsize(int first)
1649 {
1650         int i, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1651         int pg_n;
1652         u_long physmem_tunable;
1653         u_int extmem, under16;
1654         vm_paddr_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1655         pt_entry_t *pte;
1656         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1657
1658         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1659
1660         /* XXX - some of EPSON machines can't use PG_N */
1661         pg_n = PG_N;
1662         if (pc98_machine_type & M_EPSON_PC98) {
1663                 switch (epson_machine_id) {
1664 #ifdef WB_CACHE
1665                 default:
1666 #endif
1667                 case EPSON_PC486_HX:
1668                 case EPSON_PC486_HG:
1669                 case EPSON_PC486_HA:
1670                         pg_n = 0;
1671                         break;
1672                 }
1673         }
1674
1675         /*
1676          * Perform "base memory" related probes & setup
1677          */
1678         under16 = pc98_getmemsize(&basemem, &extmem);
1679         if (basemem > 640) {
1680                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1681                         basemem);
1682                 basemem = 640;
1683         }
1684
1685         /*
1686          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1687          * between the end of base memory and the start of
1688          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1689          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1690          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1691          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1692          * to begin with and then parts of it are remapped.
1693          * The parts that aren't remapped form holes that
1694          * remain read-only and are unused by the kernel.
1695          * The base memory area is below the physical end of
1696          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1697          * The part of it from PAGE_SIZE to
1698          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1699          * remapped and used by the kernel later.)
1700          *
1701          * This code is similar to the code used in
1702          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1703          * allocated we simply change the mapping.
1704          */
1705         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1706              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
1707                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
1708
1709         /*
1710          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1711          * that the bios can scribble on it.
1712          */
1713         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
1714         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1715                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1716
1717         physmap[0] = 0;
1718         physmap[1] = basemem * 1024;
1719         physmap_idx = 2;
1720         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1721         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1722
1723         /*
1724          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1725          */
1726
1727 #ifdef SMP
1728         /* make hole for AP bootstrap code */
1729         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1730 #endif
1731
1732         /*
1733          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1734          * highest page of the physical address space.  It should be
1735          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1736          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1737          */
1738         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1739
1740 #ifdef MAXMEM
1741         Maxmem = MAXMEM / 4;
1742 #endif
1743
1744         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1745                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1746
1747         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1748             (boothowto & RB_VERBOSE))
1749                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1750
1751         /*
1752          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1753          * extend the last memory segment to the new limit.
1754          */
1755         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1756                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1757
1758         /*
1759          * We need to divide chunk if Maxmem is larger than 16MB and
1760          * under 16MB area is not full of memory.
1761          * (1) system area (15-16MB region) is cut off
1762          * (2) extended memory is only over 16MB area (ex. Melco "HYPERMEMORY")
1763          */
1764         if ((under16 != 16 * 1024) && (extmem > 15 * 1024)) {
1765                 /* 15M - 16M region is cut off, so need to divide chunk */
1766                 physmap[physmap_idx + 1] = under16 * 1024;
1767                 physmap_idx += 2;
1768                 physmap[physmap_idx] = 0x1000000;
1769                 physmap[physmap_idx + 1] = physmap[2] + extmem * 1024;
1770         }
1771
1772         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1773         pmap_bootstrap(first);
1774
1775         /*
1776          * Size up each available chunk of physical memory.
1777          */
1778         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1779         pa_indx = 0;
1780         da_indx = 1;
1781         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1782         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1783         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1784         pte = CMAP1;
1785
1786         /*
1787          * Get dcons buffer address
1788          */
1789         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1790             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1791                 dcons_addr = 0;
1792
1793         /*
1794          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1795          * round up the start address and round down the end address.
1796          */
1797         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1798                 vm_paddr_t end;
1799
1800                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1801                 if (physmap[i + 1] < end)
1802                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1803                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1804                         int tmp, page_bad, full;
1805                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1806
1807                         full = FALSE;
1808                         /*
1809                          * block out kernel memory as not available.
1810                          */
1811                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
1812                                 goto do_dump_avail;
1813
1814                         /*
1815                          * block out dcons buffer
1816                          */
1817                         if (dcons_addr > 0
1818                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1819                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1820                                 goto do_dump_avail;
1821
1822                         page_bad = FALSE;
1823
1824                         /*
1825                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1826                          */
1827                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | pg_n;
1828                         invltlb();
1829
1830                         tmp = *(int *)ptr;
1831                         /*
1832                          * Test for alternating 1's and 0's
1833                          */
1834                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1835                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1836                                 page_bad = TRUE;
1837                         /*
1838                          * Test for alternating 0's and 1's
1839                          */
1840                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1841                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1842                                 page_bad = TRUE;
1843                         /*
1844                          * Test for all 1's
1845                          */
1846                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1847                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1848                                 page_bad = TRUE;
1849                         /*
1850                          * Test for all 0's
1851                          */
1852                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1853                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1854                                 page_bad = TRUE;
1855                         /*
1856                          * Restore original value.
1857                          */
1858                         *(int *)ptr = tmp;
1859
1860                         /*
1861                          * Adjust array of valid/good pages.
1862                          */
1863                         if (page_bad == TRUE)
1864                                 continue;
1865                         /*
1866                          * If this good page is a continuation of the
1867                          * previous set of good pages, then just increase
1868                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1869                          * Note that "end" points one higher than end,
1870                          * making the range >= start and < end.
1871                          * If we're also doing a speculative memory
1872                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1873                          * so that we keep going. The first bad page
1874                          * will terminate the loop.
1875                          */
1876                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1877                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1878                         } else {
1879                                 pa_indx++;
1880                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1881                                         printf(
1882                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1883                                         pa_indx--;
1884                                         full = TRUE;
1885                                         goto do_dump_avail;
1886                                 }
1887                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1888                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1889                         }
1890                         physmem++;
1891 do_dump_avail:
1892                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1893                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1894                         } else {
1895                                 da_indx++;
1896                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
1897                                         da_indx--;
1898                                         goto do_next;
1899                                 }
1900                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1901                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1902                         }
1903 do_next:
1904                         if (full)
1905                                 break;
1906                 }
1907         }
1908         *pte = 0;
1909         invltlb();
1910
1911         /*
1912          * XXX
1913          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1914          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1915          * calculation, etc.).
1916          */
1917         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1918             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1919                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1920                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1921                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1922         }
1923
1924         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1925
1926         /* Trim off space for the message buffer. */
1927         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1928
1929         /* Map the message buffer. */
1930         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1931                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
1932                     off);
1933 }
1934
1935 void
1936 init386(first)
1937         int first;
1938 {
1939         struct gate_descriptor *gdp;
1940         int gsel_tss, metadata_missing, x;
1941         struct pcpu *pc;
1942         int pa;
1943
1944         thread0.td_kstack = proc0kstack;
1945         thread0.td_pcb = (struct pcb *)
1946            (thread0.td_kstack + KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE) - 1;
1947
1948         /*
1949          * This may be done better later if it gets more high level
1950          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1951          */
1952         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
1953
1954         /*
1955          * Initialize DMAC
1956          */
1957         pc98_init_dmac();
1958
1959         metadata_missing = 0;
1960         if (bootinfo.bi_modulep) {
1961                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1962                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1963         } else {
1964                 metadata_missing = 1;
1965         }
1966         if (envmode == 1)
1967                 kern_envp = static_env;
1968         else if (bootinfo.bi_envp)
1969                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1970
1971         /* Init basic tunables, hz etc */
1972         init_param1();
1973
1974         /*
1975          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
1976          * of address space and permissions are enforced at page level.
1977          */
1978         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1979         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1980         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1981         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1982         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1983         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1984
1985         pc = &__pcpu[0];
1986         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1987         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
1988         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
1989
1990         for (x = 0; x < NGDT; x++)
1991                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1992
1993         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1994         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1995         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
1996         lgdt(&r_gdt);
1997
1998         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1999         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2000                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2001         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2002         first += DPCPU_SIZE;
2003
2004         PCPU_SET(prvspace, pc);
2005         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2006         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2007
2008         /*
2009          * Initialize mutexes.
2010          *
2011          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2012          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2013          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2014          *           under witness.
2015          */
2016         mutex_init();
2017         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2018
2019         /* make ldt memory segments */
2020         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2021         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2022         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2023                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2024
2025         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2026         lldt(_default_ldt);
2027         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2028
2029         /* exceptions */
2030         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2031                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2032                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2033         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2034             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2035         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2036             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2037         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2038             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2039         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2040             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2041         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2042             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2043         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2044             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2045         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2046             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2047         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2048             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2049         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2050         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2051             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2052         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2053             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2054         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2055             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2056         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2057             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2058         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2059             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2060         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2061             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2062         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2063             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2064         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2065             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2066         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2067             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2068         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2069             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2070         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2071             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2072
2073         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2074         r_idt.rd_base = (int) idt;
2075         lidt(&r_idt);
2076
2077         /*
2078          * Initialize the i8254 before the console so that console
2079          * initialization can use DELAY().
2080          */
2081         i8254_init();
2082
2083         /*
2084          * Initialize the console before we print anything out.
2085          */
2086         cninit();
2087
2088         if (metadata_missing)
2089                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2090
2091 #ifdef DEV_ISA
2092         atpic_startup();
2093 #endif
2094
2095 #ifdef DDB
2096         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2097         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2098 #endif
2099
2100         kdb_init();
2101
2102 #ifdef KDB
2103         if (boothowto & RB_KDB)
2104                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2105 #endif
2106
2107         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2108         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2109             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2110         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2111             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2112         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2113
2114         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2115         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2116         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2117             KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb) - 16);
2118         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2119         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2120         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2121         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2122         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
2123         ltr(gsel_tss);
2124
2125         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2126         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2127
2128         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2129             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2130         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2131             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2132         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2133         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2134         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2135         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2136             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2137         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2138         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2139         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2140
2141         vm86_initialize();
2142         getmemsize(first);
2143         init_param2(physmem);
2144
2145         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2146
2147         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2148
2149         /* make a call gate to reenter kernel with */
2150         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2151
2152         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
2153         gdp->gd_looffset = x;
2154         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2155         gdp->gd_stkcpy = 1;
2156         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2157         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2158         gdp->gd_p = 1;
2159         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
2160
2161         /* XXX does this work? */
2162         /* XXX yes! */
2163         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2164         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2165
2166         /* transfer to user mode */
2167
2168         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2169         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2170
2171         /* setup proc 0's pcb */
2172         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2173         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2174         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2175         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2176 }
2177
2178 void
2179 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
2180 {
2181
2182 }
2183
2184 void
2185 spinlock_enter(void)
2186 {
2187         struct thread *td;
2188
2189         td = curthread;
2190         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2191                 td->td_md.md_saved_flags = intr_disable();
2192         td->td_md.md_spinlock_count++;
2193         critical_enter();
2194 }
2195
2196 void
2197 spinlock_exit(void)
2198 {
2199         struct thread *td;
2200
2201         td = curthread;
2202         critical_exit();
2203         td->td_md.md_spinlock_count--;
2204         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
2205                 intr_restore(td->td_md.md_saved_flags);
2206 }
2207
2208 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2209 static void f00f_hack(void *unused);
2210 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2211
2212 static void
2213 f00f_hack(void *unused)
2214 {
2215         struct gate_descriptor *new_idt;
2216         vm_offset_t tmp;
2217
2218         if (!has_f00f_bug)
2219                 return;
2220
2221         GIANT_REQUIRED;
2222
2223         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2224
2225         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2226         if (tmp == 0)
2227                 panic("kmem_alloc returned 0");
2228
2229         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
2230         new_idt = (struct gate_descriptor*)
2231             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
2232         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2233         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
2234         lidt(&r_idt);
2235         idt = new_idt;
2236         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2237                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2238                 panic("vm_map_protect failed");
2239 }
2240 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2241
2242 /*
2243  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
2244  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
2245  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
2246  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
2247  * enough for a backtrace.
2248  */
2249 void
2250 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
2251 {
2252
2253         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
2254         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
2255         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
2256         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
2257         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
2258         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
2259 }
2260
2261 int
2262 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
2263 {
2264
2265         td->td_frame->tf_eip = addr;
2266         return (0);
2267 }
2268
2269 int
2270 ptrace_single_step(struct thread *td)
2271 {
2272         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
2273         return (0);
2274 }
2275
2276 int
2277 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
2278 {
2279         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
2280         return (0);
2281 }
2282
2283 int
2284 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2285 {
2286         struct pcb *pcb;
2287         struct trapframe *tp;
2288
2289         tp = td->td_frame;
2290         pcb = td->td_pcb;
2291         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2292         regs->r_es = tp->tf_es;
2293         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2294         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2295         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2296         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2297         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2298         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2299         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2300         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2301         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2302         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2303         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2304         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2305         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2306         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2307         return (0);
2308 }
2309
2310 int
2311 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
2312 {
2313         struct pcb *pcb;
2314         struct trapframe *tp;
2315
2316         tp = td->td_frame;
2317         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2318             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2319                 return (EINVAL);
2320         pcb = td->td_pcb;
2321         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2322         tp->tf_es = regs->r_es;
2323         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2324         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2325         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2326         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2327         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2328         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2329         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2330         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2331         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2332         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2333         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2334         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2335         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2336         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2337         return (0);
2338 }
2339
2340 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2341 static void
2342 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2343         struct savexmm *sv_xmm;
2344         struct save87 *sv_87;
2345 {
2346         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2347         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2348         int i;
2349
2350         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
2351
2352         /* FPU control/status */
2353         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2354         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2355         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2356         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2357         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2358         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2359         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2360         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2361
2362         /* FPU registers */
2363         for (i = 0; i < 8; ++i)
2364                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2365 }
2366
2367 static void
2368 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2369         struct save87 *sv_87;
2370         struct savexmm *sv_xmm;
2371 {
2372         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2373         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2374         int i;
2375
2376         /* FPU control/status */
2377         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2378         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2379         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2380         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2381         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2382         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2383         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2384         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2385
2386         /* FPU registers */
2387         for (i = 0; i < 8; ++i)
2388                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2389 }
2390 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2391
2392 int
2393 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2394 {
2395 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2396         if (cpu_fxsr) {
2397                 fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2398                                                 (struct save87 *)fpregs);
2399                 return (0);
2400         }
2401 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2402         bcopy(&td->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2403         return (0);
2404 }
2405
2406 int
2407 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2408 {
2409 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2410         if (cpu_fxsr) {
2411                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2412                                            &td->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2413                 return (0);
2414         }
2415 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2416         bcopy(fpregs, &td->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2417         return (0);
2418 }
2419
2420 /*
2421  * Get machine context.
2422  */
2423 int
2424 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2425 {
2426         struct trapframe *tp;
2427         struct segment_descriptor *sdp;
2428
2429         tp = td->td_frame;
2430
2431         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2432         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
2433         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2434         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
2435         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2436         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2437         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2438         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
2439         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
2440         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
2441         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
2442         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
2443         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2444                 mcp->mc_eax = 0;
2445                 mcp->mc_edx = 0;
2446                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
2447         } else {
2448                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
2449                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
2450         }
2451         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
2452         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
2453         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
2454         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2455         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
2456         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2457         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2458         get_fpcontext(td, mcp);
2459         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
2460         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
2461         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
2462         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
2463
2464         return (0);
2465 }
2466
2467 /*
2468  * Set machine context.
2469  *
2470  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2471  * touch the cs selector.
2472  */
2473 int
2474 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2475 {
2476         struct trapframe *tp;
2477         int eflags, ret;
2478
2479         tp = td->td_frame;
2480         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp))
2481                 return (EINVAL);
2482         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
2483             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
2484         if ((ret = set_fpcontext(td, mcp)) == 0) {
2485                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2486                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
2487                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2488                 tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
2489                 tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
2490                 tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
2491                 tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
2492                 tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
2493                 tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
2494                 tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
2495                 tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
2496                 tp->tf_eflags = eflags;
2497                 tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
2498                 tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2499                 td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
2500                 ret = 0;
2501         }
2502         return (ret);
2503 }
2504
2505 static void
2506 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2507 {
2508 #ifndef DEV_NPX
2509         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
2510         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
2511 #else
2512         union savefpu *addr;
2513
2514         /*
2515          * XXX mc_fpstate might be misaligned, since its declaration is not
2516          * unportabilized using __attribute__((aligned(16))) like the
2517          * declaration of struct savemm, and anyway, alignment doesn't work
2518          * for auto variables since we don't use gcc's pessimal stack
2519          * alignment.  Work around this by abusing the spare fields after
2520          * mcp->mc_fpstate.
2521          *
2522          * XXX unpessimize most cases by only aligning when fxsave might be
2523          * called, although this requires knowing too much about
2524          * npxgetregs()'s internals.
2525          */
2526         addr = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2527         if (td == PCPU_GET(fpcurthread) &&
2528 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2529             cpu_fxsr &&
2530 #endif
2531             ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF)) {
2532                 do
2533                         addr = (void *)((char *)addr + 4);
2534                 while ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF);
2535         }
2536         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td, addr);
2537         if (addr != (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate) {
2538                 bcopy(addr, &mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
2539                 bzero(&mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
2540         }
2541         mcp->mc_fpformat = npxformat();
2542 #endif
2543 }
2544
2545 static int
2546 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2547 {
2548         union savefpu *addr;
2549
2550         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2551                 return (0);
2552         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
2553             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2554                 return (EINVAL);
2555         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
2556                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2557                 fpstate_drop(td);
2558         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2559             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2560                 /* XXX align as above. */
2561                 addr = (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2562                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread) &&
2563 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2564                     cpu_fxsr &&
2565 #endif
2566                     ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF)) {
2567                         do
2568                                 addr = (void *)((char *)addr + 4);
2569                         while ((uintptr_t)(void *)addr & 0xF);
2570                         bcopy(&mcp->mc_fpstate, addr, sizeof(mcp->mc_fpstate));
2571                 }
2572 #ifdef DEV_NPX
2573 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2574                 if (cpu_fxsr)
2575                         addr->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
2576 #endif
2577                 /*
2578                  * XXX we violate the dubious requirement that npxsetregs()
2579                  * be called with interrupts disabled.
2580                  */
2581                 npxsetregs(td, addr);
2582 #endif
2583                 /*
2584                  * Don't bother putting things back where they were in the
2585                  * misaligned case, since we know that the caller won't use
2586                  * them again.
2587                  */
2588         } else
2589                 return (EINVAL);
2590         return (0);
2591 }
2592
2593 static void
2594 fpstate_drop(struct thread *td)
2595 {
2596         register_t s;
2597
2598         s = intr_disable();
2599 #ifdef DEV_NPX
2600         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2601                 npxdrop();
2602 #endif
2603         /*
2604          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
2605          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
2606          *
2607          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
2608          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2609          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2610          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
2611          * have too many layers.
2612          */
2613         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_NPXINITDONE;
2614         intr_restore(s);
2615 }
2616
2617 int
2618 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2619 {
2620         struct pcb *pcb;
2621
2622         if (td == NULL) {
2623                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2624                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2625                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2626                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2627                 dbregs->dr[4] = rdr4();
2628                 dbregs->dr[5] = rdr5();
2629                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2630                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2631         } else {
2632                 pcb = td->td_pcb;
2633                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2634                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2635                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2636                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2637                 dbregs->dr[4] = 0;
2638                 dbregs->dr[5] = 0;
2639                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2640                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2641         }
2642         return (0);
2643 }
2644
2645 int
2646 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2647 {
2648         struct pcb *pcb;
2649         int i;
2650
2651         if (td == NULL) {
2652                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2653                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2654                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2655                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2656                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
2657                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
2658                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2659                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2660         } else {
2661                 /*
2662                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2663                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2664                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2665                  * TRCTRAP.
2666                  */
2667                 for (i = 0; i < 4; i++) {
2668                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2669                                 return (EINVAL);
2670                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2671                                 return (EINVAL);
2672                 }
2673
2674                 pcb = td->td_pcb;
2675
2676                 /*
2677                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2678                  * process's address space.  If a process could do this, it
2679                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2680                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2681                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2682                  * process's address space.
2683                  *
2684                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2685                  * address space is written into from within the kernel
2686                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2687                  * from within kernel mode?
2688                  */
2689
2690                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
2691                         /* dr0 is enabled */
2692                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2693                                 return (EINVAL);
2694                 }
2695
2696                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
2697                         /* dr1 is enabled */
2698                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2699                                 return (EINVAL);
2700                 }
2701
2702                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
2703                         /* dr2 is enabled */
2704                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2705                                 return (EINVAL);
2706                 }
2707
2708                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
2709                         /* dr3 is enabled */
2710                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2711                                 return (EINVAL);
2712                 }
2713
2714                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2715                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2716                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2717                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2718                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2719                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2720
2721                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2722         }
2723
2724         return (0);
2725 }
2726
2727 /*
2728  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2729  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2730  */
2731 int
2732 user_dbreg_trap(void)
2733 {
2734         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2735         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2736         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2737         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2738         int i;
2739
2740         dr7 = rdr7();
2741         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2742                 /*
2743                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2744                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2745                  * hardware debug registers
2746                  */
2747                 return 0;
2748         }
2749
2750         nbp = 0;
2751         dr6 = rdr6();
2752         bp = dr6 & 0x0000000f;
2753
2754         if (!bp) {
2755                 /*
2756                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2757                  * trap was not caused by any of the debug registers
2758                  */
2759                 return 0;
2760         }
2761
2762         /*
2763          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2764          * which ones and if any of them are user space addresses
2765          */
2766
2767         if (bp & 0x01) {
2768                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2769         }
2770         if (bp & 0x02) {
2771                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2772         }
2773         if (bp & 0x04) {
2774                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2775         }
2776         if (bp & 0x08) {
2777                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2778         }
2779
2780         for (i = 0; i < nbp; i++) {
2781                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2782                         /*
2783                          * addr[i] is in user space
2784                          */
2785                         return nbp;
2786                 }
2787         }
2788
2789         /*
2790          * None of the breakpoints are in user space.
2791          */
2792         return 0;
2793 }
2794
2795 #ifdef KDB
2796
2797 /*
2798  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
2799  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
2800  */
2801
2802 /* silence compiler warnings */
2803 u_char inb_(u_short);
2804 void outb_(u_short, u_char);
2805
2806 u_char
2807 inb_(u_short port)
2808 {
2809         return inb(port);
2810 }
2811
2812 void
2813 outb_(u_short port, u_char data)
2814 {
2815         outb(port, data);
2816 }
2817
2818 #endif /* KDB */