sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 #include "opt_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_mp_watchdog.h"
  53 #include "opt_npx.h"
  54 #include "opt_perfmon.h"
  55 #include "opt_xbox.h"
  56 #include "opt_kdtrace.h"
  57
  58 #include <sys/param.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/bio.h>
  62 #include <sys/buf.h>
  63 #include <sys/bus.h>
  64 #include <sys/callout.h>
  65 #include <sys/cons.h>
  66 #include <sys/cpu.h>
  67 #include <sys/eventhandler.h>
  68 #include <sys/exec.h>
  69 #include <sys/imgact.h>
  70 #include <sys/kdb.h>
  71 #include <sys/kernel.h>
  72 #include <sys/ktr.h>
  73 #include <sys/linker.h>
  74 #include <sys/lock.h>
  75 #include <sys/malloc.h>
  76 #include <sys/msgbuf.h>
  77 #include <sys/mutex.h>
  78 #include <sys/pcpu.h>
  79 #include <sys/ptrace.h>
  80 #include <sys/reboot.h>
  81 #include <sys/sched.h>
  82 #include <sys/signalvar.h>
  83 #ifdef SMP
  84 #include <sys/smp.h>
  85 #endif
  86 #include <sys/syscallsubr.h>
  87 #include <sys/sysctl.h>
  88 #include <sys/sysent.h>
  89 #include <sys/sysproto.h>
  90 #include <sys/ucontext.h>
  91 #include <sys/vmmeter.h>
  92
  93 #include <vm/vm.h>
  94 #include <vm/vm_extern.h>
  95 #include <vm/vm_kern.h>
  96 #include <vm/vm_page.h>
  97 #include <vm/vm_map.h>
  98 #include <vm/vm_object.h>
  99 #include <vm/vm_pager.h>
 100 #include <vm/vm_param.h>
 101
 102 #ifdef DDB
 103 #ifndef KDB
 104 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 105 #endif
 106 #include <ddb/ddb.h>
 107 #include <ddb/db_sym.h>
 108 #endif
 109
 110 #include <isa/rtc.h>
 111
 112 #include <net/netisr.h>
 113
 114 #include <machine/bootinfo.h>
 115 #include <machine/clock.h>
 116 #include <machine/cpu.h>
 117 #include <machine/cputypes.h>
 118 #include <machine/intr_machdep.h>
 119 #include <x86/mca.h>
 120 #include <machine/md_var.h>
 121 #include <machine/metadata.h>
 122 #include <machine/mp_watchdog.h>
 123 #include <machine/pc/bios.h>
 124 #include <machine/pcb.h>
 125 #include <machine/pcb_ext.h>
 126 #include <machine/proc.h>
 127 #include <machine/reg.h>
 128 #include <machine/sigframe.h>
 129 #include <machine/specialreg.h>
 130 #include <machine/vm86.h>
 131 #ifdef PERFMON
 132 #include <machine/perfmon.h>
 133 #endif
 134 #ifdef SMP
 135 #include <machine/smp.h>
 136 #endif
 137
 138 #ifdef DEV_ISA
 139 #include <x86/isa/icu.h>
 140 #endif
 141
 142 #ifdef XBOX
 143 #include <machine/xbox.h>
 144
 145 int arch_i386_is_xbox = 0;
 146 uint32_t arch_i386_xbox_memsize = 0;
 147 #endif
 148
 149 #ifdef XEN
 150 /* XEN includes */
 151 #include <machine/xen/xen-os.h>
 152 #include <xen/hypervisor.h>
 153 #include <machine/xen/xen-os.h>
 154 #include <machine/xen/xenvar.h>
 155 #include <machine/xen/xenfunc.h>
 156 #include <xen/xen_intr.h>
 157
 158 void Xhypervisor_callback(void);
 159 void failsafe_callback(void);
 160
 161 extern trap_info_t trap_table[];
 162 struct proc_ldt default_proc_ldt;
 163 extern int init_first;
 164 int running_xen = 1;
 165 extern unsigned long physfree;
 166 #endif /* XEN */
 167
 168 /* Sanity check for __curthread() */
 169 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 170
 171 extern void init386(int first);
 172 extern void dblfault_handler(void);
 173
 174 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 175 extern void finishidentcpu(void);
 176 extern void panicifcpuunsupported(void);
 177 extern void initializecpu(void);
 178
 179 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 180 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 181
 182 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
 183 #define CPU_ENABLE_SSE
 184 #endif
 185
 186 static void cpu_startup(void *);
 187 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 188 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp);
 189 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp);
 190 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 191 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 192 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 193 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 194 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 195
 196 #ifdef DDB
 197 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 198 #endif
 199
 200 /* Intel ICH registers */
 201 #define ICH_PMBASE      0x400
 202 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 203
 204 int     _udatasel, _ucodesel;
 205 u_int   basemem;
 206
 207 int cold = 1;
 208
 209 #ifdef COMPAT_43
 210 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 211 #endif
 212 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 213 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 214 #endif
 215
 216 long Maxmem = 0;
 217 long realmem = 0;
 218
 219 #ifdef PAE
 220 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 221 #endif
 222
 223 /*
 224  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 225  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 226  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 227  * PHYSSEG entries.
 228  */
 229 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 230
 231 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 232 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 233
 234 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 235 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 236 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 237
 238 struct kva_md_info kmi;
 239
 240 static struct trapframe proc0_tf;
 241 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 242
 243 struct mtx icu_lock;
 244
 245 static void
 246 cpu_startup(dummy)
 247         void *dummy;
 248 {
 249         uintmax_t memsize;
 250         char *sysenv;
 251
 252         /*
 253          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 254          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 255          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 256          * start the APs.
 257          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 258          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 259          */
 260         sysenv = getenv("smbios.system.product");
 261         if (sysenv != NULL) {
 262                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 263                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 264                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 265                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 266                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 267                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 268                         if (bootverbose)
 269                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 270                                     "Intel ICH.\n");
 271                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 272                 }
 273                 freeenv(sysenv);
 274         }
 275
 276         /*
 277          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 278          */
 279         startrtclock();
 280         printcpuinfo();
 281         panicifcpuunsupported();
 282 #ifdef PERFMON
 283         perfmon_init();
 284 #endif
 285         realmem = Maxmem;
 286
 287         /*
 288          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 289          */
 290         memsize = 0;
 291         sysenv = getenv("smbios.memory.enabled");
 292         if (sysenv != NULL) {
 293                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 294                 freeenv(sysenv);
 295         }
 296         if (memsize < ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count))
 297                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 298         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 299
 300         /*
 301          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 302          */
 303         if (bootverbose) {
 304                 int indx;
 305
 306                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 307                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 308                         vm_paddr_t size;
 309
 310                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 311                         printf(
 312                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 313                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 314                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 315                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 316                 }
 317         }
 318
 319         vm_ksubmap_init(&kmi);
 320
 321         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 322             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
 323             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
 324
 325         /*
 326          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 327          */
 328         bufinit();
 329         vm_pager_bufferinit();
 330 #ifndef XEN
 331         cpu_setregs();
 332 #endif
 333 }
 334
 335 /*
 336  * Send an interrupt to process.
 337  *
 338  * Stack is set up to allow sigcode stored
 339  * at top to call routine, followed by kcall
 340  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 341  * resets the signal mask, the stack, and the
 342  * frame pointer, it returns to the user
 343  * specified pc, psl.
 344  */
 345 #ifdef COMPAT_43
 346 static void
 347 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 348 {
 349         struct osigframe sf, *fp;
 350         struct proc *p;
 351         struct thread *td;
 352         struct sigacts *psp;
 353         struct trapframe *regs;
 354         int sig;
 355         int oonstack;
 356
 357         td = curthread;
 358         p = td->td_proc;
 359         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 360         sig = ksi->ksi_signo;
 361         psp = p->p_sigacts;
 362         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 363         regs = td->td_frame;
 364         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 365
 366         /* Allocate space for the signal handler context. */
 367         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 368             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 369                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 370                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 371 #if defined(COMPAT_43)
 372                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 373 #endif
 374         } else
 375                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 376
 377         /* Translate the signal if appropriate. */
 378         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 379                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 380
 381         /* Build the argument list for the signal handler. */
 382         sf.sf_signum = sig;
 383         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 384         bzero(&sf.sf_siginfo, sizeof(sf.sf_siginfo));
 385         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 386                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 387                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 388                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 389                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 390                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 391                 sf.sf_addr = 0;
 392         } else {
 393                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 394                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 395                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 396                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 397         }
 398         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 399         PROC_UNLOCK(p);
 400
 401         /* Save most if not all of trap frame. */
 402         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 403         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 404         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 405         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 406         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 407         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 408         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 409         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 410         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 411         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 412         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 413         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 414         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 415
 416         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 417         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 418         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 419         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 420         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 421         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 422         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 423         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 424         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 425
 426         /*
 427          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 428          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 429          * eflags.
 430          */
 431         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 432                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 433                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 434                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 435
 436                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 437                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 438                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 439                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 440
 441                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 442                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 443                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 444                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 445
 446                 /* See sendsig() for comments. */
 447                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 448         }
 449
 450         /*
 451          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 452          */
 453         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 454 #ifdef DEBUG
 455                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 456 #endif
 457                 PROC_LOCK(p);
 458                 sigexit(td, SIGILL);
 459         }
 460
 461         regs->tf_esp = (int)fp;
 462         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
 463         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 464         regs->tf_cs = _ucodesel;
 465         regs->tf_ds = _udatasel;
 466         regs->tf_es = _udatasel;
 467         regs->tf_fs = _udatasel;
 468         load_gs(_udatasel);
 469         regs->tf_ss = _udatasel;
 470         PROC_LOCK(p);
 471         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 472 }
 473 #endif /* COMPAT_43 */
 474
 475 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 476 static void
 477 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 478 {
 479         struct sigframe4 sf, *sfp;
 480         struct proc *p;
 481         struct thread *td;
 482         struct sigacts *psp;
 483         struct trapframe *regs;
 484         int sig;
 485         int oonstack;
 486
 487         td = curthread;
 488         p = td->td_proc;
 489         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 490         sig = ksi->ksi_signo;
 491         psp = p->p_sigacts;
 492         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 493         regs = td->td_frame;
 494         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 495
 496         /* Save user context. */
 497         bzero(&sf, sizeof(sf));
 498         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 499         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 500         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 501             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 502         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 503         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 504         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 505         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 506             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 507         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__,
 508             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__));
 509         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 510
 511         /* Allocate space for the signal handler context. */
 512         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 513             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 514                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 515                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 516 #if defined(COMPAT_43)
 517                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 518 #endif
 519         } else
 520                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 521
 522         /* Translate the signal if appropriate. */
 523         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 524                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 525
 526         /* Build the argument list for the signal handler. */
 527         sf.sf_signum = sig;
 528         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 529         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 530         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 531                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 532                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 533                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 534
 535                 /* Fill in POSIX parts */
 536                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 537                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 538                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 539         } else {
 540                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 541                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 542                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 543                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 544         }
 545         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 546         PROC_UNLOCK(p);
 547
 548         /*
 549          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 550          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 551          * eflags.
 552          */
 553         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 554                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 555                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 556
 557                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 558                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 559                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 560                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 561
 562                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 563                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 564                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 565                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 566
 567                 /*
 568                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 569                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 570                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 571                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 572                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 573                  */
 574                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 575         }
 576
 577         /*
 578          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 579          */
 580         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 581 #ifdef DEBUG
 582                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 583 #endif
 584                 PROC_LOCK(p);
 585                 sigexit(td, SIGILL);
 586         }
 587
 588         regs->tf_esp = (int)sfp;
 589         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szfreebsd4_sigcode;
 590         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 591         regs->tf_cs = _ucodesel;
 592         regs->tf_ds = _udatasel;
 593         regs->tf_es = _udatasel;
 594         regs->tf_fs = _udatasel;
 595         regs->tf_ss = _udatasel;
 596         PROC_LOCK(p);
 597         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 598 }
 599 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 600
 601 void
 602 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 603 {
 604         struct sigframe sf, *sfp;
 605         struct proc *p;
 606         struct thread *td;
 607         struct sigacts *psp;
 608         char *sp;
 609         struct trapframe *regs;
 610         struct segment_descriptor *sdp;
 611         int sig;
 612         int oonstack;
 613
 614         td = curthread;
 615         p = td->td_proc;
 616         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 617         sig = ksi->ksi_signo;
 618         psp = p->p_sigacts;
 619         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 620 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 621         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 622                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 623                 return;
 624         }
 625 #endif
 626 #ifdef COMPAT_43
 627         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 628                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 629                 return;
 630         }
 631 #endif
 632         regs = td->td_frame;
 633         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 634
 635         /* Save user context. */
 636         bzero(&sf, sizeof(sf));
 637         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 638         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 639         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 640             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 641         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 642         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 643         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 644         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 645         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
 646         fpstate_drop(td);
 647         /*
 648          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 649          */
 650         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 651         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 652             sdp->sd_lobase;
 653         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 654         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 655             sdp->sd_lobase;
 656         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare1,
 657             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare1));
 658         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2,
 659             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2));
 660         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 661
 662         /* Allocate space for the signal handler context. */
 663         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 664             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 665                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
 666                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
 667 #if defined(COMPAT_43)
 668                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 669 #endif
 670         } else
 671                 sp = (char *)regs->tf_esp - sizeof(struct sigframe);
 672         /* Align to 16 bytes. */
 673         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 674
 675         /* Translate the signal if appropriate. */
 676         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 677                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 678
 679         /* Build the argument list for the signal handler. */
 680         sf.sf_signum = sig;
 681         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 682         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 683         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 684                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 685                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 686                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 687
 688                 /* Fill in POSIX parts */
 689                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 690                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 691         } else {
 692                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 693                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 694                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 695                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 696         }
 697         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 698         PROC_UNLOCK(p);
 699
 700         /*
 701          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 702          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 703          * eflags.
 704          */
 705         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 706                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 707                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 708
 709                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 710                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 711                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 712                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 713
 714                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 715                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 716                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 717                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 718
 719                 /*
 720                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 721                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 722                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 723                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 724                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 725                  */
 726                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 727         }
 728
 729         /*
 730          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 731          */
 732         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 733 #ifdef DEBUG
 734                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 735 #endif
 736                 PROC_LOCK(p);
 737                 sigexit(td, SIGILL);
 738         }
 739
 740         regs->tf_esp = (int)sfp;
 741         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 742         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 743         regs->tf_cs = _ucodesel;
 744         regs->tf_ds = _udatasel;
 745         regs->tf_es = _udatasel;
 746         regs->tf_fs = _udatasel;
 747         regs->tf_ss = _udatasel;
 748         PROC_LOCK(p);
 749         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 750 }
 751
 752 /*
 753  * System call to cleanup state after a signal
 754  * has been taken.  Reset signal mask and
 755  * stack state from context left by sendsig (above).
 756  * Return to previous pc and psl as specified by
 757  * context left by sendsig. Check carefully to
 758  * make sure that the user has not modified the
 759  * state to gain improper privileges.
 760  *
 761  * MPSAFE
 762  */
 763 #ifdef COMPAT_43
 764 int
 765 osigreturn(td, uap)
 766         struct thread *td;
 767         struct osigreturn_args /* {
 768                 struct osigcontext *sigcntxp;
 769         } */ *uap;
 770 {
 771         struct osigcontext sc;
 772         struct trapframe *regs;
 773         struct osigcontext *scp;
 774         int eflags, error;
 775         ksiginfo_t ksi;
 776
 777         regs = td->td_frame;
 778         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 779         if (error != 0)
 780                 return (error);
 781         scp = &sc;
 782         eflags = scp->sc_ps;
 783         if (eflags & PSL_VM) {
 784                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 785                 struct vm86_kernel *vm86;
 786
 787                 /*
 788                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 789                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 790                  */
 791                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 792                         return (EINVAL);
 793                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 794                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 795                         return (EINVAL);
 796
 797                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 798                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 799                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 800                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 801                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 802                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 803                         trapsignal(td, &ksi);
 804                 }
 805
 806                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 807                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 808                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 809                 } else {
 810                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 811                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 812                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 813                 }
 814                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 815                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 816                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 817                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 818                 tf->tf_ds = _udatasel;
 819                 tf->tf_es = _udatasel;
 820                 tf->tf_fs = _udatasel;
 821         } else {
 822                 /*
 823                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 824                  */
 825                 /*
 826                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 827                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 828                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 829                  * the signal context during signal handling and there is no
 830                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 831                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 832                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 833                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 834                  */
 835                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 836                         return (EINVAL);
 837                 }
 838
 839                 /*
 840                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 841                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 842                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 843                  */
 844                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 845                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 846                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 847                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 848                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 849                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 850                         trapsignal(td, &ksi);
 851                         return (EINVAL);
 852                 }
 853                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 854                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 855                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 856         }
 857
 858         /* Restore remaining registers. */
 859         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 860         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 861         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 862         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 863         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 864         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 865         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 866         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 867         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 868         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 869         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 870         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 871         regs->tf_eflags = eflags;
 872
 873 #if defined(COMPAT_43)
 874         if (scp->sc_onstack & 1)
 875                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 876         else
 877                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 878 #endif
 879         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 880             SIGPROCMASK_OLD);
 881         return (EJUSTRETURN);
 882 }
 883 #endif /* COMPAT_43 */
 884
 885 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 886 /*
 887  * MPSAFE
 888  */
 889 int
 890 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 891         struct thread *td;
 892         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 893                 const ucontext4 *sigcntxp;
 894         } */ *uap;
 895 {
 896         struct ucontext4 uc;
 897         struct trapframe *regs;
 898         struct ucontext4 *ucp;
 899         int cs, eflags, error;
 900         ksiginfo_t ksi;
 901
 902         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 903         if (error != 0)
 904                 return (error);
 905         ucp = &uc;
 906         regs = td->td_frame;
 907         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 908         if (eflags & PSL_VM) {
 909                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 910                 struct vm86_kernel *vm86;
 911
 912                 /*
 913                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 914                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 915                  */
 916                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 917                         return (EINVAL);
 918                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 919                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 920                         return (EINVAL);
 921
 922                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 923                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 924                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 925                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 926                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 927                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 928                         trapsignal(td, &ksi);
 929                 }
 930                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 931                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 932                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 933                 } else {
 934                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 935                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 936                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 937                 }
 938                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 939                 tf->tf_eflags = eflags;
 940                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 941                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 942                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 943                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 944                 tf->tf_ds = _udatasel;
 945                 tf->tf_es = _udatasel;
 946                 tf->tf_fs = _udatasel;
 947         } else {
 948                 /*
 949                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 950                  */
 951                 /*
 952                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 953                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 954                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 955                  * the signal context during signal handling and there is no
 956                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 957                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 958                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 959                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 960                  */
 961                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 962                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
 963                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
 964                         return (EINVAL);
 965                 }
 966
 967                 /*
 968                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 969                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 970                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 971                  */
 972                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 973                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 974                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
 975                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
 976                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 977                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 978                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 979                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 980                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 981                         trapsignal(td, &ksi);
 982                         return (EINVAL);
 983                 }
 984
 985                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 986         }
 987
 988 #if defined(COMPAT_43)
 989         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 990                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 991         else
 992                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 993 #endif
 994         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 995         return (EJUSTRETURN);
 996 }
 997 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 998
 999 /*
1000  * MPSAFE
1001  */
1002 int
1003 sys_sigreturn(td, uap)
1004         struct thread *td;
1005         struct sigreturn_args /* {
1006                 const struct __ucontext *sigcntxp;
1007         } */ *uap;
1008 {
1009         ucontext_t uc;
1010         struct trapframe *regs;
1011         ucontext_t *ucp;
1012         int cs, eflags, error, ret;
1013         ksiginfo_t ksi;
1014
1015         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
1016         if (error != 0)
1017                 return (error);
1018         ucp = &uc;
1019         regs = td->td_frame;
1020         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
1021         if (eflags & PSL_VM) {
1022                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
1023                 struct vm86_kernel *vm86;
1024
1025                 /*
1026                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
1027                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
1028                  */
1029                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
1030                         return (EINVAL);
1031                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1032                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1033                         return (EINVAL);
1034
1035                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1036                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1037                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1038                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1039                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1040                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1041                         trapsignal(td, &ksi);
1042                 }
1043
1044                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1045                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1046                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1047                 } else {
1048                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1049                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1050                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1051                 }
1052                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1053                 tf->tf_eflags = eflags;
1054                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1055                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1056                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1057                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1058                 tf->tf_ds = _udatasel;
1059                 tf->tf_es = _udatasel;
1060                 tf->tf_fs = _udatasel;
1061         } else {
1062                 /*
1063                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1064                  */
1065                 /*
1066                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
1067                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
1068                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
1069                  * the signal context during signal handling and there is no
1070                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
1071                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
1072                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
1073                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
1074                  */
1075                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
1076                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1077                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1078                         return (EINVAL);
1079                 }
1080
1081                 /*
1082                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1083                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1084                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1085                  */
1086                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1087                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1088                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1089                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1090                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1091                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1092                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1093                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1094                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1095                         trapsignal(td, &ksi);
1096                         return (EINVAL);
1097                 }
1098
1099                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
1100                 if (ret != 0)
1101                         return (ret);
1102                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1103         }
1104
1105 #if defined(COMPAT_43)
1106         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1107                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1108         else
1109                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1110 #endif
1111
1112         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1113         return (EJUSTRETURN);
1114 }
1115
1116 /*
1117  * Machine dependent boot() routine
1118  *
1119  * I haven't seen anything to put here yet
1120  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1121  */
1122 void
1123 cpu_boot(int howto)
1124 {
1125 }
1126
1127 /*
1128  * Flush the D-cache for non-DMA I/O so that the I-cache can
1129  * be made coherent later.
1130  */
1131 void
1132 cpu_flush_dcache(void *ptr, size_t len)
1133 {
1134         /* Not applicable */
1135 }
1136
1137 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1138 int
1139 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1140 {
1141         uint64_t tsc1, tsc2;
1142         uint64_t acnt, mcnt, perf;
1143         register_t reg;
1144
1145         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1146                 return (EINVAL);
1147         if ((cpu_feature & CPUID_TSC) == 0)
1148                 return (EOPNOTSUPP);
1149
1150         /*
1151          * If TSC is P-state invariant and APERF/MPERF MSRs do not exist,
1152          * DELAY(9) based logic fails.
1153          */
1154         if (tsc_is_invariant && !tsc_perf_stat)
1155                 return (EOPNOTSUPP);
1156
1157 #ifdef SMP
1158         if (smp_cpus > 1) {
1159                 /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1160                 thread_lock(curthread);
1161                 sched_bind(curthread, cpu_id);
1162                 thread_unlock(curthread);
1163         }
1164 #endif
1165
1166         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1167         reg = intr_disable();
1168         if (tsc_is_invariant) {
1169                 wrmsr(MSR_MPERF, 0);
1170                 wrmsr(MSR_APERF, 0);
1171                 tsc1 = rdtsc();
1172                 DELAY(1000);
1173                 mcnt = rdmsr(MSR_MPERF);
1174                 acnt = rdmsr(MSR_APERF);
1175                 tsc2 = rdtsc();
1176                 intr_restore(reg);
1177                 perf = 1000 * acnt / mcnt;
1178                 *rate = (tsc2 - tsc1) * perf;
1179         } else {
1180                 tsc1 = rdtsc();
1181                 DELAY(1000);
1182                 tsc2 = rdtsc();
1183                 intr_restore(reg);
1184                 *rate = (tsc2 - tsc1) * 1000;
1185         }
1186
1187 #ifdef SMP
1188         if (smp_cpus > 1) {
1189                 thread_lock(curthread);
1190                 sched_unbind(curthread);
1191                 thread_unlock(curthread);
1192         }
1193 #endif
1194
1195         return (0);
1196 }
1197
1198 #ifdef XEN
1199
1200 void
1201 cpu_halt(void)
1202 {
1203         HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_poweroff);
1204 }
1205
1206 int scheduler_running;
1207
1208 static void
1209 cpu_idle_hlt(int busy)
1210 {
1211
1212         scheduler_running = 1;
1213         enable_intr();
1214         idle_block();
1215 }
1216
1217 #else
1218 /*
1219  * Shutdown the CPU as much as possible
1220  */
1221 void
1222 cpu_halt(void)
1223 {
1224         for (;;)
1225                 __asm__ ("hlt");
1226 }
1227
1228 #endif
1229
1230 void (*cpu_idle_hook)(void) = NULL;     /* ACPI idle hook. */
1231 static int      cpu_ident_amdc1e = 0;   /* AMD C1E supported. */
1232 static int      idle_mwait = 1;         /* Use MONITOR/MWAIT for short idle. */
1233 TUNABLE_INT("machdep.idle_mwait", &idle_mwait);
1234 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, idle_mwait, CTLFLAG_RW, &idle_mwait,
1235     0, "Use MONITOR/MWAIT for short idle");
1236
1237 #define STATE_RUNNING   0x0
1238 #define STATE_MWAIT     0x1
1239 #define STATE_SLEEPING  0x2
1240
1241 static void
1242 cpu_idle_acpi(int busy)
1243 {
1244         int *state;
1245
1246         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1247         *state = STATE_SLEEPING;
1248         disable_intr();
1249         if (sched_runnable())
1250                 enable_intr();
1251         else if (cpu_idle_hook)
1252                 cpu_idle_hook();
1253         else
1254                 __asm __volatile("sti; hlt");
1255         *state = STATE_RUNNING;
1256 }
1257
1258 #ifndef XEN
1259 static void
1260 cpu_idle_hlt(int busy)
1261 {
1262         int *state;
1263
1264         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1265         *state = STATE_SLEEPING;
1266         /*
1267          * We must absolutely guarentee that hlt is the next instruction
1268          * after sti or we introduce a timing window.
1269          */
1270         disable_intr();
1271         if (sched_runnable())
1272                 enable_intr();
1273         else
1274                 __asm __volatile("sti; hlt");
1275         *state = STATE_RUNNING;
1276 }
1277 #endif
1278
1279 /*
1280  * MWAIT cpu power states.  Lower 4 bits are sub-states.
1281  */
1282 #define MWAIT_C0        0xf0
1283 #define MWAIT_C1        0x00
1284 #define MWAIT_C2        0x10
1285 #define MWAIT_C3        0x20
1286 #define MWAIT_C4        0x30
1287
1288 static void
1289 cpu_idle_mwait(int busy)
1290 {
1291         int *state;
1292
1293         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1294         *state = STATE_MWAIT;
1295         if (!sched_runnable()) {
1296                 cpu_monitor(state, 0, 0);
1297                 if (*state == STATE_MWAIT)
1298                         cpu_mwait(0, MWAIT_C1);
1299         }
1300         *state = STATE_RUNNING;
1301 }
1302
1303 static void
1304 cpu_idle_spin(int busy)
1305 {
1306         int *state;
1307         int i;
1308
1309         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1310         *state = STATE_RUNNING;
1311         for (i = 0; i < 1000; i++) {
1312                 if (sched_runnable())
1313                         return;
1314                 cpu_spinwait();
1315         }
1316 }
1317
1318 /*
1319  * C1E renders the local APIC timer dead, so we disable it by
1320  * reading the Interrupt Pending Message register and clearing
1321  * both C1eOnCmpHalt (bit 28) and SmiOnCmpHalt (bit 27).
1322  *
1323  * Reference:
1324  *   "BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD NPT Family 0Fh Processors"
1325  *   #32559 revision 3.00+
1326  */
1327 #define MSR_AMDK8_IPM           0xc0010055
1328 #define AMDK8_SMIONCMPHALT      (1ULL << 27)
1329 #define AMDK8_C1EONCMPHALT      (1ULL << 28)
1330 #define AMDK8_CMPHALT           (AMDK8_SMIONCMPHALT | AMDK8_C1EONCMPHALT)
1331
1332 static void
1333 cpu_probe_amdc1e(void)
1334 {
1335
1336         /*
1337          * Detect the presence of C1E capability mostly on latest
1338          * dual-cores (or future) k8 family.
1339          */
1340         if (cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD &&
1341             (cpu_id & 0x00000f00) == 0x00000f00 &&
1342             (cpu_id & 0x0fff0000) >=  0x00040000) {
1343                 cpu_ident_amdc1e = 1;
1344         }
1345 }
1346
1347 #ifdef XEN
1348 void (*cpu_idle_fn)(int) = cpu_idle_hlt;
1349 #else
1350 void (*cpu_idle_fn)(int) = cpu_idle_acpi;
1351 #endif
1352
1353 void
1354 cpu_idle(int busy)
1355 {
1356 #ifndef XEN
1357         uint64_t msr;
1358 #endif
1359
1360         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d",
1361             busy, curcpu);
1362 #if defined(MP_WATCHDOG) && !defined(XEN)
1363         ap_watchdog(PCPU_GET(cpuid));
1364 #endif
1365 #ifndef XEN
1366         /* If we are busy - try to use fast methods. */
1367         if (busy) {
1368                 if ((cpu_feature2 & CPUID2_MON) && idle_mwait) {
1369                         cpu_idle_mwait(busy);
1370                         goto out;
1371                 }
1372         }
1373 #endif
1374
1375         /* If we have time - switch timers into idle mode. */
1376         if (!busy) {
1377                 critical_enter();
1378                 cpu_idleclock();
1379         }
1380
1381 #ifndef XEN
1382         /* Apply AMD APIC timer C1E workaround. */
1383         if (cpu_ident_amdc1e && cpu_disable_deep_sleep) {
1384                 msr = rdmsr(MSR_AMDK8_IPM);
1385                 if (msr & AMDK8_CMPHALT)
1386                         wrmsr(MSR_AMDK8_IPM, msr & ~AMDK8_CMPHALT);
1387         }
1388 #endif
1389
1390         /* Call main idle method. */
1391         cpu_idle_fn(busy);
1392
1393         /* Switch timers mack into active mode. */
1394         if (!busy) {
1395                 cpu_activeclock();
1396                 critical_exit();
1397         }
1398 #ifndef XEN
1399 out:
1400 #endif
1401         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d done",
1402             busy, curcpu);
1403 }
1404
1405 int
1406 cpu_idle_wakeup(int cpu)
1407 {
1408         struct pcpu *pcpu;
1409         int *state;
1410
1411         pcpu = pcpu_find(cpu);
1412         state = (int *)pcpu->pc_monitorbuf;
1413         /*
1414          * This doesn't need to be atomic since missing the race will
1415          * simply result in unnecessary IPIs.
1416          */
1417         if (*state == STATE_SLEEPING)
1418                 return (0);
1419         if (*state == STATE_MWAIT)
1420                 *state = STATE_RUNNING;
1421         return (1);
1422 }
1423
1424 /*
1425  * Ordered by speed/power consumption.
1426  */
1427 struct {
1428         void    *id_fn;
1429         char    *id_name;
1430 } idle_tbl[] = {
1431         { cpu_idle_spin, "spin" },
1432         { cpu_idle_mwait, "mwait" },
1433         { cpu_idle_hlt, "hlt" },
1434         { cpu_idle_acpi, "acpi" },
1435         { NULL, NULL }
1436 };
1437
1438 static int
1439 idle_sysctl_available(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1440 {
1441         char *avail, *p;
1442         int error;
1443         int i;
1444
1445         avail = malloc(256, M_TEMP, M_WAITOK);
1446         p = avail;
1447         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1448                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1449                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1450                         continue;
1451                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1452                     cpu_idle_hook == NULL)
1453                         continue;
1454                 p += sprintf(p, "%s%s", p != avail ? ", " : "",
1455                     idle_tbl[i].id_name);
1456         }
1457         error = sysctl_handle_string(oidp, avail, 0, req);
1458         free(avail, M_TEMP);
1459         return (error);
1460 }
1461
1462 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle_available, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD,
1463     0, 0, idle_sysctl_available, "A", "list of available idle functions");
1464
1465 static int
1466 idle_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1467 {
1468         char buf[16];
1469         int error;
1470         char *p;
1471         int i;
1472
1473         p = "unknown";
1474         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1475                 if (idle_tbl[i].id_fn == cpu_idle_fn) {
1476                         p = idle_tbl[i].id_name;
1477                         break;
1478                 }
1479         }
1480         strncpy(buf, p, sizeof(buf));
1481         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1482         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1483                 return (error);
1484         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1485                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1486                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1487                         continue;
1488                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1489                     cpu_idle_hook == NULL)
1490                         continue;
1491                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, buf))
1492                         continue;
1493                 cpu_idle_fn = idle_tbl[i].id_fn;
1494                 return (0);
1495         }
1496         return (EINVAL);
1497 }
1498
1499 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW, 0, 0,
1500     idle_sysctl, "A", "currently selected idle function");
1501
1502 uint64_t (*atomic_load_acq_64)(volatile uint64_t *) =
1503     atomic_load_acq_64_i386;
1504 void (*atomic_store_rel_64)(volatile uint64_t *, uint64_t) =
1505     atomic_store_rel_64_i386;
1506
1507 static void
1508 cpu_probe_cmpxchg8b(void)
1509 {
1510
1511         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) != 0 ||
1512             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_RISE) {
1513                 atomic_load_acq_64 = atomic_load_acq_64_i586;
1514                 atomic_store_rel_64 = atomic_store_rel_64_i586;
1515         }
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Reset registers to default values on exec.
1520  */
1521 void
1522 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1523 {
1524         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1525         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1526
1527         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1528         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1529         load_gs(_udatasel);
1530
1531         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1532         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1533                 user_ldt_free(td);
1534         else
1535                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1536
1537         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1538         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1539         regs->tf_esp = stack;
1540         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1541         regs->tf_ss = _udatasel;
1542         regs->tf_ds = _udatasel;
1543         regs->tf_es = _udatasel;
1544         regs->tf_fs = _udatasel;
1545         regs->tf_cs = _ucodesel;
1546
1547         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1548         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1549
1550         /*
1551          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1552          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1553          */
1554         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1555                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1556                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1557                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1558                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1559                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1560                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1561                 if (pcb == PCPU_GET(curpcb)) {
1562                         /*
1563                          * Clear the debug registers on the running
1564                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1565                          * the next process we switch to.
1566                          */
1567                         reset_dbregs();
1568                 }
1569                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1570         }
1571
1572         /*
1573          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1574          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1575          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1576          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1577          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1578          */
1579         td->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1580         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1581
1582         /*
1583          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1584          * clean FP state if it uses the FPU again.
1585          */
1586         fpstate_drop(td);
1587
1588         /*
1589          * XXX - Linux emulator
1590          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1591          * on it.
1592          */
1593         td->td_retval[1] = 0;
1594 }
1595
1596 void
1597 cpu_setregs(void)
1598 {
1599         unsigned int cr0;
1600
1601         cr0 = rcr0();
1602
1603         /*
1604          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1605          *
1606          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1607          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1608          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1609          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1610          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1611          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1612          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1613          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1614          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1615          *
1616          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1617          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1618          */
1619         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1620         load_cr0(cr0);
1621         load_gs(_udatasel);
1622 }
1623
1624 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1625 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1626         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1627
1628 /*
1629  * Initialize 386 and configure to run kernel
1630  */
1631
1632 /*
1633  * Initialize segments & interrupt table
1634  */
1635
1636 int _default_ldt;
1637
1638 #ifdef XEN
1639 union descriptor *gdt;
1640 union descriptor *ldt;
1641 #else
1642 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1643 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1644 #endif
1645 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1646 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1647 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1648 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1649
1650 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1651 extern int has_f00f_bug;
1652 #endif
1653
1654 static struct i386tss dblfault_tss;
1655 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1656
1657 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1658
1659
1660 /*
1661  * software prototypes -- in more palatable form.
1662  *
1663  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1664  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1665  */
1666 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1667 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1668 {       .ssd_base = 0x0,
1669         .ssd_limit = 0x0,
1670         .ssd_type = 0,
1671         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1672         .ssd_p = 0,
1673         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1674         .ssd_def32 = 0,
1675         .ssd_gran = 0           },
1676 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1677 {       .ssd_base = 0x0,
1678         .ssd_limit = 0xfffff,
1679         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1680         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1681         .ssd_p = 1,
1682         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1683         .ssd_def32 = 1,
1684         .ssd_gran = 1           },
1685 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1686 {       .ssd_base = 0x0,
1687         .ssd_limit = 0xfffff,
1688         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1689         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1690         .ssd_p = 1,
1691         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1692         .ssd_def32 = 1,
1693         .ssd_gran = 1           },
1694 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1695 {       .ssd_base = 0x0,
1696         .ssd_limit = 0xfffff,
1697         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1698         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1699         .ssd_p = 1,
1700         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1701         .ssd_def32 = 1,
1702         .ssd_gran = 1           },
1703 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1704 {       .ssd_base = 0x0,
1705         .ssd_limit = 0xfffff,
1706         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1707         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1708         .ssd_p = 1,
1709         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1710         .ssd_def32 = 1,
1711         .ssd_gran = 1           },
1712 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1713 {       .ssd_base = 0x0,
1714         .ssd_limit = 0xfffff,
1715         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1716         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1717         .ssd_p = 1,
1718         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1719         .ssd_def32 = 1,
1720         .ssd_gran = 1           },
1721 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1722 {       .ssd_base = 0x0,
1723         .ssd_limit = 0xfffff,
1724         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1725         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1726         .ssd_p = 1,
1727         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1728         .ssd_def32 = 1,
1729         .ssd_gran = 1           },
1730 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1731 {       .ssd_base = 0x0,
1732         .ssd_limit = 0xfffff,
1733         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1734         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1735         .ssd_p = 1,
1736         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1737         .ssd_def32 = 1,
1738         .ssd_gran = 1           },
1739 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1740 {       .ssd_base = 0x400,
1741         .ssd_limit = 0xfffff,
1742         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1743         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1744         .ssd_p = 1,
1745         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1746         .ssd_def32 = 1,
1747         .ssd_gran = 1           },
1748 #ifndef XEN
1749 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1750 {
1751         .ssd_base = 0x0,
1752         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1753         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1754         .ssd_dpl = 0,
1755         .ssd_p = 1,
1756         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1757         .ssd_def32 = 0,
1758         .ssd_gran = 0           },
1759 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1760 {       .ssd_base = (int) ldt,
1761         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1762         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1763         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1764         .ssd_p = 1,
1765         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1766         .ssd_def32 = 0,
1767         .ssd_gran = 0           },
1768 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1769 {       .ssd_base = (int) ldt,
1770         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1771         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1772         .ssd_dpl = 0,
1773         .ssd_p = 1,
1774         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1775         .ssd_def32 = 0,
1776         .ssd_gran = 0           },
1777 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1778 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1779         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1780         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1781         .ssd_dpl = 0,
1782         .ssd_p = 1,
1783         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1784         .ssd_def32 = 0,
1785         .ssd_gran = 0           },
1786 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1787 {       .ssd_base = 0,
1788         .ssd_limit = 0xfffff,
1789         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1790         .ssd_dpl = 0,
1791         .ssd_p = 1,
1792         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1793         .ssd_def32 = 0,
1794         .ssd_gran = 1           },
1795 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1796 {       .ssd_base = 0,
1797         .ssd_limit = 0xfffff,
1798         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1799         .ssd_dpl = 0,
1800         .ssd_p = 1,
1801         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1802         .ssd_def32 = 0,
1803         .ssd_gran = 1           },
1804 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1805 {       .ssd_base = 0,
1806         .ssd_limit = 0xfffff,
1807         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1808         .ssd_dpl = 0,
1809         .ssd_p = 1,
1810         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1811         .ssd_def32 = 1,
1812         .ssd_gran = 1           },
1813 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1814 {       .ssd_base = 0,
1815         .ssd_limit = 0xfffff,
1816         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1817         .ssd_dpl = 0,
1818         .ssd_p = 1,
1819         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1820         .ssd_def32 = 0,
1821         .ssd_gran = 1           },
1822 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1823 {       .ssd_base = 0,
1824         .ssd_limit = 0xfffff,
1825         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1826         .ssd_dpl = 0,
1827         .ssd_p = 1,
1828         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1829         .ssd_def32 = 0,
1830         .ssd_gran = 1           },
1831 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1832 {       .ssd_base = 0x0,
1833         .ssd_limit = 0x0,
1834         .ssd_type = 0,
1835         .ssd_dpl = 0,
1836         .ssd_p = 0,
1837         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1838         .ssd_def32 = 0,
1839         .ssd_gran = 0           },
1840 #endif /* !XEN */
1841 };
1842
1843 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1844         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1845 {       .ssd_base = 0x0,
1846         .ssd_limit = 0x0,
1847         .ssd_type = 0,
1848         .ssd_dpl = 0,
1849         .ssd_p = 0,
1850         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1851         .ssd_def32 = 0,
1852         .ssd_gran = 0           },
1853         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1854 {       .ssd_base = 0x0,
1855         .ssd_limit = 0x0,
1856         .ssd_type = 0,
1857         .ssd_dpl = 0,
1858         .ssd_p = 0,
1859         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1860         .ssd_def32 = 0,
1861         .ssd_gran = 0           },
1862         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1863 {       .ssd_base = 0x0,
1864         .ssd_limit = 0x0,
1865         .ssd_type = 0,
1866         .ssd_dpl = 0,
1867         .ssd_p = 0,
1868         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1869         .ssd_def32 = 0,
1870         .ssd_gran = 0           },
1871         /* Code Descriptor for user */
1872 {       .ssd_base = 0x0,
1873         .ssd_limit = 0xfffff,
1874         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1875         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1876         .ssd_p = 1,
1877         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1878         .ssd_def32 = 1,
1879         .ssd_gran = 1           },
1880         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1881 {       .ssd_base = 0x0,
1882         .ssd_limit = 0x0,
1883         .ssd_type = 0,
1884         .ssd_dpl = 0,
1885         .ssd_p = 0,
1886         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1887         .ssd_def32 = 0,
1888         .ssd_gran = 0           },
1889         /* Data Descriptor for user */
1890 {       .ssd_base = 0x0,
1891         .ssd_limit = 0xfffff,
1892         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1893         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1894         .ssd_p = 1,
1895         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1896         .ssd_def32 = 1,
1897         .ssd_gran = 1           },
1898 };
1899
1900 void
1901 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1902         int idx;
1903         inthand_t *func;
1904         int typ;
1905         int dpl;
1906         int selec;
1907 {
1908         struct gate_descriptor *ip;
1909
1910         ip = idt + idx;
1911         ip->gd_looffset = (int)func;
1912         ip->gd_selector = selec;
1913         ip->gd_stkcpy = 0;
1914         ip->gd_xx = 0;
1915         ip->gd_type = typ;
1916         ip->gd_dpl = dpl;
1917         ip->gd_p = 1;
1918         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1919 }
1920
1921 extern inthand_t
1922         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1923         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1924         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1925         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1926         IDTVEC(xmm),
1927 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1928         IDTVEC(dtrace_ret),
1929 #endif
1930         IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1931
1932 #ifdef DDB
1933 /*
1934  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1935  * the default 'rsvd' entry point.
1936  */
1937 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1938 {
1939         struct gate_descriptor *ip;
1940         int idx;
1941         uintptr_t func;
1942
1943         ip = idt;
1944         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1945                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1946                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1947                         db_printf("%3d\t", idx);
1948                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1949                         db_printf("\n");
1950                 }
1951                 ip++;
1952         }
1953 }
1954
1955 /* Show privileged registers. */
1956 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1957 {
1958         uint64_t idtr, gdtr;
1959
1960         idtr = ridt();
1961         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1962             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1963         gdtr = rgdt();
1964         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1965             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1966         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1967         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1968         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1969         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1970         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1971         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1972 }
1973 #endif
1974
1975 void
1976 sdtossd(sd, ssd)
1977         struct segment_descriptor *sd;
1978         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1979 {
1980         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1981         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1982         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1983         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1984         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1985         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1986         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1987 }
1988
1989 #ifndef XEN
1990 static int
1991 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
1992 {
1993         int i, insert_idx, physmap_idx;
1994
1995         physmap_idx = *physmap_idxp;
1996
1997         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1998                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
1999                     smap->type, smap->base, smap->length);
2000
2001         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
2002                 return (1);
2003
2004         if (smap->length == 0)
2005                 return (1);
2006
2007 #ifndef PAE
2008         if (smap->base > 0xffffffff) {
2009                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
2010                     (u_int)(smap->length / 1024));
2011                 return (1);
2012         }
2013 #endif
2014
2015         /*
2016          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
2017          * assuming the new entry will be added to the end.
2018          */
2019         insert_idx = physmap_idx + 2;
2020         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2021                 if (smap->base < physmap[i + 1]) {
2022                         if (smap->base + smap->length <= physmap[i]) {
2023                                 insert_idx = i;
2024                                 break;
2025                         }
2026                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
2027                                 printf(
2028                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
2029                         return (1);
2030                 }
2031         }
2032
2033         /* See if we can prepend to the next entry. */
2034         if (insert_idx <= physmap_idx &&
2035             smap->base + smap->length == physmap[insert_idx]) {
2036                 physmap[insert_idx] = smap->base;
2037                 return (1);
2038         }
2039
2040         /* See if we can append to the previous entry. */
2041         if (insert_idx > 0 && smap->base == physmap[insert_idx - 1]) {
2042                 physmap[insert_idx - 1] += smap->length;
2043                 return (1);
2044         }
2045
2046         physmap_idx += 2;
2047         *physmap_idxp = physmap_idx;
2048         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
2049                 printf(
2050                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
2051                 return (0);
2052         }
2053
2054         /*
2055          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
2056          * entry if needed.
2057          */
2058         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
2059                 physmap[i] = physmap[i - 2];
2060                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
2061         }
2062
2063         /* Insert the new entry. */
2064         physmap[insert_idx] = smap->base;
2065         physmap[insert_idx + 1] = smap->base + smap->length;
2066         return (1);
2067 }
2068
2069 static void
2070 basemem_setup(void)
2071 {
2072         vm_paddr_t pa;
2073         pt_entry_t *pte;
2074         int i;
2075
2076         if (basemem > 640) {
2077                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
2078                         basemem);
2079                 basemem = 640;
2080         }
2081
2082         /*
2083          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
2084          * between the end of base memory and the start of
2085          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
2086          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
2087          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
2088          * the physical end of the kernel is mapped read-only
2089          * to begin with and then parts of it are remapped.
2090          * The parts that aren't remapped form holes that
2091          * remain read-only and are unused by the kernel.
2092          * The base memory area is below the physical end of
2093          * the kernel and right now forms a read-only hole.
2094          * The part of it from PAGE_SIZE to
2095          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
2096          * remapped and used by the kernel later.)
2097          *
2098          * This code is similar to the code used in
2099          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
2100          * allocated we simply change the mapping.
2101          */
2102         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
2103              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
2104                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
2105
2106         /*
2107          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
2108          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
2109          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
2110          * page 0, at least as initialized here?
2111          */
2112         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
2113         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
2114                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
2115 }
2116 #endif
2117
2118 /*
2119  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
2120  * available physical memory in the system, then test this memory and
2121  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
2122  *
2123  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
2124  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
2125  *
2126  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
2127  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
2128  *
2129  * XXX first should be vm_paddr_t.
2130  */
2131 static void
2132 getmemsize(int first)
2133 {
2134         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
2135         u_long physmem_tunable, memtest;
2136         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
2137         pt_entry_t *pte;
2138         quad_t dcons_addr, dcons_size;
2139 #ifndef XEN
2140         int hasbrokenint12, i;
2141         u_int extmem;
2142         struct vm86frame vmf;
2143         struct vm86context vmc;
2144         vm_paddr_t pa;
2145         struct bios_smap *smap, *smapbase, *smapend;
2146         u_int32_t smapsize;
2147         caddr_t kmdp;
2148 #endif
2149
2150         has_smap = 0;
2151 #if defined(XEN)
2152         Maxmem = xen_start_info->nr_pages - init_first;
2153         physmem = Maxmem;
2154         basemem = 0;
2155         physmap[0] = init_first << PAGE_SHIFT;
2156         physmap[1] = ptoa(Maxmem) - round_page(msgbufsize);
2157         physmap_idx = 0;
2158 #else
2159 #ifdef XBOX
2160         if (arch_i386_is_xbox) {
2161                 /*
2162                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
2163                  * the framebuffer and inform the OS of this.
2164                  */
2165                 physmap[0] = 0;
2166                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
2167                 physmap_idx = 0;
2168                 goto physmap_done;
2169         }
2170 #endif
2171         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
2172         bzero(physmap, sizeof(physmap));
2173         basemem = 0;
2174
2175         /*
2176          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
2177          * use that and do not make any VM86 calls.
2178          */
2179         physmap_idx = 0;
2180         smapbase = NULL;
2181         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2182         if (kmdp == NULL)
2183                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2184         if (kmdp != NULL)
2185                 smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2186                     MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2187         if (smapbase != NULL) {
2188                 /*
2189                  * subr_module.c says:
2190                  * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
2191                  * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
2192                  */
2193                 smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
2194                 smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
2195                 has_smap = 1;
2196
2197                 for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
2198                         if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2199                                 break;
2200                 goto have_smap;
2201         }
2202
2203         /*
2204          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
2205          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
2206          * need use the SMAP to determine the base memory size.
2207          */
2208         hasbrokenint12 = 0;
2209         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
2210         if (hasbrokenint12 == 0) {
2211                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
2212                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
2213                 basemem = vmf.vmf_ax;
2214                 basemem_setup();
2215         }
2216
2217         /*
2218          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
2219          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
2220          * kernel will unmap this page later.
2221          */
2222         pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
2223         vmc.npages = 0;
2224         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
2225         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
2226
2227         vmf.vmf_ebx = 0;
2228         do {
2229                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
2230                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
2231                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
2232                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
2233                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
2234                         break;
2235                 has_smap = 1;
2236                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2237                         break;
2238         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
2239
2240 have_smap:
2241         /*
2242          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
2243          * figure it out from the SMAP (or just guess).
2244          */
2245         if (basemem == 0) {
2246                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2247                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
2248                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
2249                                 break;
2250                         }
2251                 }
2252
2253                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
2254                 if (basemem == 0)
2255                         basemem = 640;
2256                 basemem_setup();
2257         }
2258
2259         if (physmap[1] != 0)
2260                 goto physmap_done;
2261
2262         /*
2263          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
2264          * memory size.  We will then build a simple memory map with
2265          * two segments, one for "base memory" and the second for
2266          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
2267          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
2268          * are in units of 1KB.
2269          *
2270          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
2271          */
2272         vmf.vmf_ax = 0xE801;
2273         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
2274                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
2275         } else {
2276                 /*
2277                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
2278                  * to determine the extended memory size.  Currently
2279                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
2280                  */
2281 #if 0
2282                 vmf.vmf_ah = 0x88;
2283                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
2284                 extmem = vmf.vmf_ax;
2285 #else
2286                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
2287 #endif
2288         }
2289
2290         /*
2291          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
2292          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
2293          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
2294          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
2295          * them beyond the limit.
2296          *
2297          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
2298          *      chop it to 15MB.
2299          */
2300         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
2301                 extmem = 15 * 1024;
2302
2303         physmap[0] = 0;
2304         physmap[1] = basemem * 1024;
2305         physmap_idx = 2;
2306         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
2307         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
2308
2309 physmap_done:
2310 #endif
2311         /*
2312          * Now, physmap contains a map of physical memory.
2313          */
2314
2315 #ifdef SMP
2316         /* make hole for AP bootstrap code */
2317         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
2318 #endif
2319
2320         /*
2321          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
2322          * highest page of the physical address space.  It should be
2323          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
2324          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
2325          */
2326         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2327
2328 #ifdef MAXMEM
2329         Maxmem = MAXMEM / 4;
2330 #endif
2331
2332         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
2333                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
2334
2335         /*
2336          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
2337          * the amount of memory in the system.
2338          */
2339         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
2340                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2341
2342         /*
2343          * By default keep the memtest enabled.  Use a general name so that
2344          * one could eventually do more with the code than just disable it.
2345          */
2346         memtest = 1;
2347         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2348
2349         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2350             (boothowto & RB_VERBOSE))
2351                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2352
2353         /*
2354          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2355          * extend the last memory segment to the new limit.
2356          */
2357         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2358                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2359
2360         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2361         pmap_bootstrap(first);
2362
2363         /*
2364          * Size up each available chunk of physical memory.
2365          */
2366         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2367         pa_indx = 0;
2368         da_indx = 1;
2369         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2370         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2371         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2372         pte = CMAP1;
2373
2374         /*
2375          * Get dcons buffer address
2376          */
2377         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2378             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2379                 dcons_addr = 0;
2380
2381 #ifndef XEN
2382         /*
2383          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2384          * round up the start address and round down the end address.
2385          */
2386         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2387                 vm_paddr_t end;
2388
2389                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2390                 if (physmap[i + 1] < end)
2391                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2392                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2393                         int tmp, page_bad, full;
2394                         int *ptr = (int *)CADDR1;
2395
2396                         full = FALSE;
2397                         /*
2398                          * block out kernel memory as not available.
2399                          */
2400                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2401                                 goto do_dump_avail;
2402
2403                         /*
2404                          * block out dcons buffer
2405                          */
2406                         if (dcons_addr > 0
2407                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2408                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2409                                 goto do_dump_avail;
2410
2411                         page_bad = FALSE;
2412                         if (memtest == 0)
2413                                 goto skip_memtest;
2414
2415                         /*
2416                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2417                          */
2418                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2419                         invltlb();
2420
2421                         tmp = *(int *)ptr;
2422                         /*
2423                          * Test for alternating 1's and 0's
2424                          */
2425                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2426                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2427                                 page_bad = TRUE;
2428                         /*
2429                          * Test for alternating 0's and 1's
2430                          */
2431                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2432                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2433                                 page_bad = TRUE;
2434                         /*
2435                          * Test for all 1's
2436                          */
2437                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2438                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2439                                 page_bad = TRUE;
2440                         /*
2441                          * Test for all 0's
2442                          */
2443                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2444                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2445                                 page_bad = TRUE;
2446                         /*
2447                          * Restore original value.
2448                          */
2449                         *(int *)ptr = tmp;
2450
2451 skip_memtest:
2452                         /*
2453                          * Adjust array of valid/good pages.
2454                          */
2455                         if (page_bad == TRUE)
2456                                 continue;
2457                         /*
2458                          * If this good page is a continuation of the
2459                          * previous set of good pages, then just increase
2460                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2461                          * Note that "end" points one higher than end,
2462                          * making the range >= start and < end.
2463                          * If we're also doing a speculative memory
2464                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2465                          * so that we keep going. The first bad page
2466                          * will terminate the loop.
2467                          */
2468                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2469                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2470                         } else {
2471                                 pa_indx++;
2472                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2473                                         printf(
2474                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2475                                         pa_indx--;
2476                                         full = TRUE;
2477                                         goto do_dump_avail;
2478                                 }
2479                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2480                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2481                         }
2482                         physmem++;
2483 do_dump_avail:
2484                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2485                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2486                         } else {
2487                                 da_indx++;
2488                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2489                                         da_indx--;
2490                                         goto do_next;
2491                                 }
2492                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2493                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2494                         }
2495 do_next:
2496                         if (full)
2497                                 break;
2498                 }
2499         }
2500         *pte = 0;
2501         invltlb();
2502 #else
2503         phys_avail[0] = physfree;
2504         phys_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2505         dump_avail[0] = 0;
2506         dump_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2507
2508 #endif
2509
2510         /*
2511          * XXX
2512          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2513          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2514          * calculation, etc.).
2515          */
2516         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2517             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2518                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2519                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2520                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2521         }
2522
2523         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2524
2525         /* Trim off space for the message buffer. */
2526         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2527
2528         /* Map the message buffer. */
2529         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2530                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2531                     off);
2532
2533         PT_UPDATES_FLUSH();
2534 }
2535
2536 #ifdef XEN
2537 #define MTOPSIZE (1<<(14 + PAGE_SHIFT))
2538
2539 void
2540 init386(first)
2541         int first;
2542 {
2543         unsigned long gdtmachpfn;
2544         int error, gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2545         size_t kstack0_sz;
2546         struct pcpu *pc;
2547         struct callback_register event = {
2548                 .type = CALLBACKTYPE_event,
2549                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)Xhypervisor_callback },
2550         };
2551         struct callback_register failsafe = {
2552                 .type = CALLBACKTYPE_failsafe,
2553                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback },
2554         };
2555
2556         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2557         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
2558         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
2559         thread0.td_pcb = (struct pcb *)(thread0.td_kstack + kstack0_sz) - 1;
2560
2561         /*
2562          * This may be done better later if it gets more high level
2563          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2564          */
2565         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2566
2567         metadata_missing = 0;
2568         if (xen_start_info->mod_start) {
2569                 preload_metadata = (caddr_t)xen_start_info->mod_start;
2570                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2571         } else {
2572                 metadata_missing = 1;
2573         }
2574         if (envmode == 1)
2575                 kern_envp = static_env;
2576         else if ((caddr_t)xen_start_info->cmd_line)
2577                 kern_envp = xen_setbootenv((caddr_t)xen_start_info->cmd_line);
2578
2579         boothowto |= xen_boothowto(kern_envp);
2580
2581         /* Init basic tunables, hz etc */
2582         init_param1();
2583
2584         /*
2585          * XEN occupies a portion of the upper virtual address space
2586          * At its base it manages an array mapping machine page frames
2587          * to physical page frames - hence we need to be able to
2588          * access 4GB - (64MB  - 4MB + 64k)
2589          */
2590         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2591         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2592         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2593         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2594         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2595         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2596         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2597         gdt_segs[GBIOSLOWMEM_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2598
2599         pc = &__pcpu[0];
2600         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2601         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2602
2603         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V | PG_RW);
2604         bzero(gdt, PAGE_SIZE);
2605         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2606                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2607
2608         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2609
2610         gdtmachpfn = vtomach(gdt) >> PAGE_SHIFT;
2611         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V);
2612         PANIC_IF(HYPERVISOR_set_gdt(&gdtmachpfn, 512) != 0);
2613         lgdt(&r_gdt);
2614         gdtset = 1;
2615
2616         if ((error = HYPERVISOR_set_trap_table(trap_table)) != 0) {
2617                 panic("set_trap_table failed - error %d\n", error);
2618         }
2619
2620         error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &event);
2621         if (error == 0)
2622                 error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &failsafe);
2623 #if     CONFIG_XEN_COMPAT <= 0x030002
2624         if (error == -ENOXENSYS)
2625                 HYPERVISOR_set_callbacks(GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL),
2626                     (unsigned long)Xhypervisor_callback,
2627                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback);
2628 #endif
2629         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2630         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2631                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2632         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2633         first += DPCPU_SIZE;
2634         physfree += DPCPU_SIZE;
2635         init_first += DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE;
2636
2637         PCPU_SET(prvspace, pc);
2638         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2639         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2640
2641         /*
2642          * Initialize mutexes.
2643          *
2644          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2645          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2646          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2647          *           under witness.
2648          */
2649         mutex_init();
2650         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2651
2652         /* make ldt memory segments */
2653         PT_SET_MA(ldt, xpmap_ptom(VTOP(ldt)) | PG_V | PG_RW);
2654         bzero(ldt, PAGE_SIZE);
2655         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2656         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2657         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2658                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2659
2660         default_proc_ldt.ldt_base = (caddr_t)ldt;
2661         default_proc_ldt.ldt_len = 6;
2662         _default_ldt = (int)&default_proc_ldt;
2663         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2664         PT_SET_MA(ldt, *vtopte((unsigned long)ldt) & ~PG_RW);
2665         xen_set_ldt((unsigned long) ldt, (sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]));
2666
2667 #if defined(XEN_PRIVILEGED)
2668         /*
2669          * Initialize the i8254 before the console so that console
2670          * initialization can use DELAY().
2671          */
2672         i8254_init();
2673 #endif
2674
2675         /*
2676          * Initialize the console before we print anything out.
2677          */
2678         cninit();
2679
2680         if (metadata_missing)
2681                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2682
2683 #ifdef DEV_ISA
2684         elcr_probe();
2685         atpic_startup();
2686 #endif
2687
2688 #ifdef DDB
2689         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2690         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2691 #endif
2692
2693         kdb_init();
2694
2695 #ifdef KDB
2696         if (boothowto & RB_KDB)
2697                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2698 #endif
2699
2700         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2701         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2702             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2703         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2704             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2705         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2706
2707         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2708         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2709         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2710             kstack0_sz - sizeof(struct pcb) - 16);
2711         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2712         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2713         HYPERVISOR_stack_switch(GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL),
2714             PCPU_GET(common_tss.tss_esp0));
2715
2716         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2717         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2718
2719         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2720             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2721         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2722             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2723 #ifdef PAE
2724         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2725 #else
2726         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2727 #endif
2728         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2729         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2730         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2731             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2732         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2733         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2734         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2735
2736         vm86_initialize();
2737         getmemsize(first);
2738         init_param2(physmem);
2739
2740         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2741
2742         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
2743         /* transfer to user mode */
2744
2745         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2746         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2747
2748         /* setup proc 0's pcb */
2749         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2750 #ifdef PAE
2751         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2752 #else
2753         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2754 #endif
2755         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2756         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2757         thread0.td_pcb->pcb_fsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[0];
2758         thread0.td_pcb->pcb_gsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[1];
2759
2760         cpu_probe_amdc1e();
2761         cpu_probe_cmpxchg8b();
2762 }
2763
2764 #else
2765 void
2766 init386(first)
2767         int first;
2768 {
2769         struct gate_descriptor *gdp;
2770         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2771         size_t kstack0_sz;
2772         struct pcpu *pc;
2773
2774         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2775         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
2776         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
2777         thread0.td_pcb = (struct pcb *)(thread0.td_kstack + kstack0_sz) - 1;
2778
2779         /*
2780          * This may be done better later if it gets more high level
2781          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2782          */
2783         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2784
2785         metadata_missing = 0;
2786         if (bootinfo.bi_modulep) {
2787                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
2788                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2789         } else {
2790                 metadata_missing = 1;
2791         }
2792         if (envmode == 1)
2793                 kern_envp = static_env;
2794         else if (bootinfo.bi_envp)
2795                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
2796
2797         /* Init basic tunables, hz etc */
2798         init_param1();
2799
2800         /*
2801          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2802          * of address space and permissions are enforced at page level.
2803          */
2804         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2805         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2806         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2807         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2808         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2809         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2810
2811         pc = &__pcpu[0];
2812         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2813         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2814         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2815
2816         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2817                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2818
2819         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2820         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2821         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2822         lgdt(&r_gdt);
2823
2824         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2825         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2826                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2827         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2828         first += DPCPU_SIZE;
2829         PCPU_SET(prvspace, pc);
2830         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2831         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2832
2833         /*
2834          * Initialize mutexes.
2835          *
2836          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2837          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2838          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2839          *           under witness.
2840          */
2841         mutex_init();
2842         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2843
2844         /* make ldt memory segments */
2845         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2846         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2847         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2848                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2849
2850         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2851         lldt(_default_ldt);
2852         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2853
2854         /* exceptions */
2855         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2856                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2857                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2858         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2859             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2860         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2861             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2862         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2863             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2864         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2865             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2866         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2867             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2868         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2869             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2870         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2871             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2872         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2873             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2874         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2875         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2876             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2877         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2878             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2879         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2880             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2881         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2882             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2883         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2884             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2885         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2886             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2887         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2888             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2889         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2890             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2891         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2892             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2893         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2894             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2895         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2896             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2897 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2898         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2899             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2900 #endif
2901
2902         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2903         r_idt.rd_base = (int) idt;
2904         lidt(&r_idt);
2905
2906 #ifdef XBOX
2907         /*
2908          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
2909          * This should be 0x10de / 0x02a5.
2910          *
2911          * This is exactly what Linux does.
2912          */
2913         outl(0xcf8, 0x80000000);
2914         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
2915                 arch_i386_is_xbox = 1;
2916                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
2917
2918                 /*
2919                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
2920                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
2921                  * so we just query it.
2922                  */
2923                 outl(0xcf8, 0x80000084);
2924                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
2925         }
2926 #endif /* XBOX */
2927
2928         /*
2929          * Initialize the i8254 before the console so that console
2930          * initialization can use DELAY().
2931          */
2932         i8254_init();
2933
2934         /*
2935          * Initialize the console before we print anything out.
2936          */
2937         cninit();
2938
2939         if (metadata_missing)
2940                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2941
2942 #ifdef DEV_ISA
2943         elcr_probe();
2944         atpic_startup();
2945 #endif
2946
2947 #ifdef DDB
2948         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2949         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2950 #endif
2951
2952         kdb_init();
2953
2954 #ifdef KDB
2955         if (boothowto & RB_KDB)
2956                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2957 #endif
2958
2959         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2960         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2961             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2962         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2963             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2964         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2965
2966         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2967         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2968         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2969             kstack0_sz - sizeof(struct pcb) - 16);
2970         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2971         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2972         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
2973         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
2974         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
2975         ltr(gsel_tss);
2976
2977         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2978         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2979
2980         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2981             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2982         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2983             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2984 #ifdef PAE
2985         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2986 #else
2987         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2988 #endif
2989         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2990         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2991         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2992             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2993         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2994         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2995         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2996
2997         vm86_initialize();
2998         getmemsize(first);
2999         init_param2(physmem);
3000
3001         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
3002
3003         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
3004
3005         /* make a call gate to reenter kernel with */
3006         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
3007
3008         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
3009         gdp->gd_looffset = x;
3010         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
3011         gdp->gd_stkcpy = 1;
3012         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
3013         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
3014         gdp->gd_p = 1;
3015         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
3016
3017         /* XXX does this work? */
3018         /* XXX yes! */
3019         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
3020         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
3021
3022         /* transfer to user mode */
3023
3024         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
3025         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
3026
3027         /* setup proc 0's pcb */
3028         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
3029 #ifdef PAE
3030         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
3031 #else
3032         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
3033 #endif
3034         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
3035         thread0.td_frame = &proc0_tf;
3036
3037         cpu_probe_amdc1e();
3038         cpu_probe_cmpxchg8b();
3039 }
3040 #endif
3041
3042 void
3043 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
3044 {
3045
3046         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
3047 }
3048
3049 void
3050 spinlock_enter(void)
3051 {
3052         struct thread *td;
3053         register_t flags;
3054
3055         td = curthread;
3056         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
3057                 flags = intr_disable();
3058                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
3059                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
3060         } else
3061                 td->td_md.md_spinlock_count++;
3062         critical_enter();
3063 }
3064
3065 void
3066 spinlock_exit(void)
3067 {
3068         struct thread *td;
3069         register_t flags;
3070
3071         td = curthread;
3072         critical_exit();
3073         flags = td->td_md.md_saved_flags;
3074         td->td_md.md_spinlock_count--;
3075         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
3076                 intr_restore(flags);
3077 }
3078
3079 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
3080 static void f00f_hack(void *unused);
3081 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
3082
3083 static void
3084 f00f_hack(void *unused)
3085 {
3086         struct gate_descriptor *new_idt;
3087         vm_offset_t tmp;
3088
3089         if (!has_f00f_bug)
3090                 return;
3091
3092         GIANT_REQUIRED;
3093
3094         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
3095
3096         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
3097         if (tmp == 0)
3098                 panic("kmem_alloc returned 0");
3099
3100         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
3101         new_idt = (struct gate_descriptor*)
3102             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
3103         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
3104         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
3105         lidt(&r_idt);
3106         idt = new_idt;
3107         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
3108                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
3109                 panic("vm_map_protect failed");
3110 }
3111 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
3112
3113 /*
3114  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
3115  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
3116  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
3117  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
3118  * enough for a backtrace.
3119  */
3120 void
3121 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
3122 {
3123
3124         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
3125         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
3126         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
3127         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
3128         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
3129         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
3130 }
3131
3132 int
3133 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
3134 {
3135
3136         td->td_frame->tf_eip = addr;
3137         return (0);
3138 }
3139
3140 int
3141 ptrace_single_step(struct thread *td)
3142 {
3143         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
3144         return (0);
3145 }
3146
3147 int
3148 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
3149 {
3150         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
3151         return (0);
3152 }
3153
3154 int
3155 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3156 {
3157         struct pcb *pcb;
3158         struct trapframe *tp;
3159
3160         tp = td->td_frame;
3161         pcb = td->td_pcb;
3162         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
3163         return (fill_frame_regs(tp, regs));
3164 }
3165
3166 int
3167 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
3168 {
3169         regs->r_fs = tp->tf_fs;
3170         regs->r_es = tp->tf_es;
3171         regs->r_ds = tp->tf_ds;
3172         regs->r_edi = tp->tf_edi;
3173         regs->r_esi = tp->tf_esi;
3174         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
3175         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
3176         regs->r_edx = tp->tf_edx;
3177         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
3178         regs->r_eax = tp->tf_eax;
3179         regs->r_eip = tp->tf_eip;
3180         regs->r_cs = tp->tf_cs;
3181         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
3182         regs->r_esp = tp->tf_esp;
3183         regs->r_ss = tp->tf_ss;
3184         return (0);
3185 }
3186
3187 int
3188 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3189 {
3190         struct pcb *pcb;
3191         struct trapframe *tp;
3192
3193         tp = td->td_frame;
3194         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
3195             !CS_SECURE(regs->r_cs))
3196                 return (EINVAL);
3197         pcb = td->td_pcb;
3198         tp->tf_fs = regs->r_fs;
3199         tp->tf_es = regs->r_es;
3200         tp->tf_ds = regs->r_ds;
3201         tp->tf_edi = regs->r_edi;
3202         tp->tf_esi = regs->r_esi;
3203         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
3204         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
3205         tp->tf_edx = regs->r_edx;
3206         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
3207         tp->tf_eax = regs->r_eax;
3208         tp->tf_eip = regs->r_eip;
3209         tp->tf_cs = regs->r_cs;
3210         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
3211         tp->tf_esp = regs->r_esp;
3212         tp->tf_ss = regs->r_ss;
3213         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
3214         return (0);
3215 }
3216
3217 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3218 static void
3219 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
3220         struct savexmm *sv_xmm;
3221         struct save87 *sv_87;
3222 {
3223         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3224         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3225         int i;
3226
3227         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
3228
3229         /* FPU control/status */
3230         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
3231         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
3232         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
3233         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
3234         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
3235         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
3236         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
3237         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
3238
3239         /* FPU registers */
3240         for (i = 0; i < 8; ++i)
3241                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
3242 }
3243
3244 static void
3245 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
3246         struct save87 *sv_87;
3247         struct savexmm *sv_xmm;
3248 {
3249         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3250         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3251         int i;
3252
3253         /* FPU control/status */
3254         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
3255         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
3256         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
3257         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
3258         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
3259         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
3260         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
3261         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
3262
3263         /* FPU registers */
3264         for (i = 0; i < 8; ++i)
3265                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
3266 }
3267 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3268
3269 int
3270 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3271 {
3272
3273         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td),
3274             ("not suspended thread %p", td));
3275 #ifdef DEV_NPX
3276         npxgetregs(td);
3277 #else
3278         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
3279 #endif
3280 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3281         if (cpu_fxsr)
3282                 fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_user_save.sv_xmm,
3283                     (struct save87 *)fpregs);
3284         else
3285 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3286                 bcopy(&td->td_pcb->pcb_user_save.sv_87, fpregs,
3287                     sizeof(*fpregs));
3288         return (0);
3289 }
3290
3291 int
3292 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3293 {
3294
3295 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3296         if (cpu_fxsr)
3297                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
3298                     &td->td_pcb->pcb_user_save.sv_xmm);
3299         else
3300 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3301                 bcopy(fpregs, &td->td_pcb->pcb_user_save.sv_87,
3302                     sizeof(*fpregs));
3303 #ifdef DEV_NPX
3304         npxuserinited(td);
3305 #endif
3306         return (0);
3307 }
3308
3309 /*
3310  * Get machine context.
3311  */
3312 int
3313 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
3314 {
3315         struct trapframe *tp;
3316         struct segment_descriptor *sdp;
3317
3318         tp = td->td_frame;
3319
3320         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
3321         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
3322         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
3323         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
3324         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
3325         mcp->mc_es = tp->tf_es;
3326         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
3327         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
3328         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
3329         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
3330         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
3331         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
3332         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
3333                 mcp->mc_eax = 0;
3334                 mcp->mc_edx = 0;
3335                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
3336         } else {
3337                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
3338                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
3339         }
3340         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
3341         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
3342         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
3343         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
3344         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
3345         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
3346         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
3347         get_fpcontext(td, mcp);
3348         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
3349         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3350         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
3351         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3352         bzero(mcp->mc_spare1, sizeof(mcp->mc_spare1));
3353         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
3354         return (0);
3355 }
3356
3357 /*
3358  * Set machine context.
3359  *
3360  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
3361  * touch the cs selector.
3362  */
3363 int
3364 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
3365 {
3366         struct trapframe *tp;
3367         int eflags, ret;
3368
3369         tp = td->td_frame;
3370         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp))
3371                 return (EINVAL);
3372         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
3373             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
3374         if ((ret = set_fpcontext(td, mcp)) == 0) {
3375                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
3376                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
3377                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
3378                 tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
3379                 tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
3380                 tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
3381                 tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
3382                 tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
3383                 tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
3384                 tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
3385                 tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
3386                 tp->tf_eflags = eflags;
3387                 tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
3388                 tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
3389                 td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
3390                 ret = 0;
3391         }
3392         return (ret);
3393 }
3394
3395 static void
3396 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
3397 {
3398
3399 #ifndef DEV_NPX
3400         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
3401         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
3402         bzero(mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
3403 #else
3404         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
3405         bcopy(&td->td_pcb->pcb_user_save, &mcp->mc_fpstate,
3406             sizeof(mcp->mc_fpstate));
3407         mcp->mc_fpformat = npxformat();
3408 #endif
3409 }
3410
3411 static int
3412 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
3413 {
3414
3415         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
3416                 return (0);
3417         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
3418             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
3419                 return (EINVAL);
3420         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
3421                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
3422                 fpstate_drop(td);
3423         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
3424             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
3425 #ifdef DEV_NPX
3426 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3427                 if (cpu_fxsr)
3428                         ((union savefpu *)&mcp->mc_fpstate)->sv_xmm.sv_env.
3429                             en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
3430 #endif
3431                 npxsetregs(td, (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate);
3432 #endif
3433         } else
3434                 return (EINVAL);
3435         return (0);
3436 }
3437
3438 static void
3439 fpstate_drop(struct thread *td)
3440 {
3441
3442         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
3443         critical_enter();
3444 #ifdef DEV_NPX
3445         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
3446                 npxdrop();
3447 #endif
3448         /*
3449          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
3450          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
3451          *
3452          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
3453          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
3454          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
3455          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
3456          * have too many layers.
3457          */
3458         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
3459             PCB_NPXUSERINITDONE);
3460         critical_exit();
3461 }
3462
3463 int
3464 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3465 {
3466         struct pcb *pcb;
3467
3468         if (td == NULL) {
3469                 dbregs->dr[0] = rdr0();
3470                 dbregs->dr[1] = rdr1();
3471                 dbregs->dr[2] = rdr2();
3472                 dbregs->dr[3] = rdr3();
3473                 dbregs->dr[4] = rdr4();
3474                 dbregs->dr[5] = rdr5();
3475                 dbregs->dr[6] = rdr6();
3476                 dbregs->dr[7] = rdr7();
3477         } else {
3478                 pcb = td->td_pcb;
3479                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
3480                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
3481                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
3482                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
3483                 dbregs->dr[4] = 0;
3484                 dbregs->dr[5] = 0;
3485                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
3486                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
3487         }
3488         return (0);
3489 }
3490
3491 int
3492 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3493 {
3494         struct pcb *pcb;
3495         int i;
3496
3497         if (td == NULL) {
3498                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
3499                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
3500                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
3501                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
3502                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
3503                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
3504                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
3505                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
3506         } else {
3507                 /*
3508                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
3509                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
3510                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
3511                  * TRCTRAP.
3512                  */
3513                 for (i = 0; i < 4; i++) {
3514                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3515                                 return (EINVAL);
3516                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3517                                 return (EINVAL);
3518                 }
3519
3520                 pcb = td->td_pcb;
3521
3522                 /*
3523                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
3524                  * process's address space.  If a process could do this, it
3525                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
3526                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
3527                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
3528                  * process's address space.
3529                  *
3530                  * XXX - what about when the watched area of the user's
3531                  * address space is written into from within the kernel
3532                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
3533                  * from within kernel mode?
3534                  */
3535
3536                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
3537                         /* dr0 is enabled */
3538                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3539                                 return (EINVAL);
3540                 }
3541
3542                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
3543                         /* dr1 is enabled */
3544                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3545                                 return (EINVAL);
3546                 }
3547
3548                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
3549                         /* dr2 is enabled */
3550                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3551                                 return (EINVAL);
3552                 }
3553
3554                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
3555                         /* dr3 is enabled */
3556                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3557                                 return (EINVAL);
3558                 }
3559
3560                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
3561                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
3562                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
3563                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
3564                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
3565                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
3566
3567                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
3568         }
3569
3570         return (0);
3571 }
3572
3573 /*
3574  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
3575  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
3576  */
3577 int
3578 user_dbreg_trap(void)
3579 {
3580         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
3581         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
3582         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
3583         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
3584         int i;
3585
3586         dr7 = rdr7();
3587         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
3588                 /*
3589                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
3590                  * thus the trap couldn't have been caused by the
3591                  * hardware debug registers
3592                  */
3593                 return 0;
3594         }
3595
3596         nbp = 0;
3597         dr6 = rdr6();
3598         bp = dr6 & 0x0000000f;
3599
3600         if (!bp) {
3601                 /*
3602                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
3603                  * trap was not caused by any of the debug registers
3604                  */
3605                 return 0;
3606         }
3607
3608         /*
3609          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
3610          * which ones and if any of them are user space addresses
3611          */
3612
3613         if (bp & 0x01) {
3614                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
3615         }
3616         if (bp & 0x02) {
3617                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
3618         }
3619         if (bp & 0x04) {
3620                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
3621         }
3622         if (bp & 0x08) {
3623                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
3624         }
3625
3626         for (i = 0; i < nbp; i++) {
3627                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3628                         /*
3629                          * addr[i] is in user space
3630                          */
3631                         return nbp;
3632                 }
3633         }
3634
3635         /*
3636          * None of the breakpoints are in user space.
3637          */
3638         return 0;
3639 }
3640
3641 #ifdef KDB
3642
3643 /*
3644  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
3645  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
3646  */
3647
3648 /* silence compiler warnings */
3649 u_char inb_(u_short);
3650 void outb_(u_short, u_char);
3651
3652 u_char
3653 inb_(u_short port)
3654 {
3655         return inb(port);
3656 }
3657
3658 void
3659 outb_(u_short port, u_char data)
3660 {
3661         outb(port, data);
3662 }
3663
3664 #endif /* KDB */