sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 #include "opt_apic.h"
  44 #include "opt_atalk.h"
  45 #include "opt_atpic.h"
  46 #include "opt_compat.h"
  47 #include "opt_cpu.h"
  48 #include "opt_ddb.h"
  49 #include "opt_inet.h"
  50 #include "opt_ipx.h"
  51 #include "opt_isa.h"
  52 #include "opt_kstack_pages.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_mp_watchdog.h"
  55 #include "opt_npx.h"
  56 #include "opt_perfmon.h"
  57 #include "opt_platform.h"
  58 #include "opt_xbox.h"
  59 #include "opt_kdtrace.h"
  60
  61 #include <sys/param.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/systm.h>
  64 #include <sys/bio.h>
  65 #include <sys/buf.h>
  66 #include <sys/bus.h>
  67 #include <sys/callout.h>
  68 #include <sys/cons.h>
  69 #include <sys/cpu.h>
  70 #include <sys/eventhandler.h>
  71 #include <sys/exec.h>
  72 #include <sys/imgact.h>
  73 #include <sys/kdb.h>
  74 #include <sys/kernel.h>
  75 #include <sys/ktr.h>
  76 #include <sys/linker.h>
  77 #include <sys/lock.h>
  78 #include <sys/malloc.h>
  79 #include <sys/memrange.h>
  80 #include <sys/msgbuf.h>
  81 #include <sys/mutex.h>
  82 #include <sys/pcpu.h>
  83 #include <sys/ptrace.h>
  84 #include <sys/reboot.h>
  85 #include <sys/rwlock.h>
  86 #include <sys/sched.h>
  87 #include <sys/signalvar.h>
  88 #ifdef SMP
  89 #include <sys/smp.h>
  90 #endif
  91 #include <sys/syscallsubr.h>
  92 #include <sys/sysctl.h>
  93 #include <sys/sysent.h>
  94 #include <sys/sysproto.h>
  95 #include <sys/ucontext.h>
  96 #include <sys/vmmeter.h>
  97
  98 #include <vm/vm.h>
  99 #include <vm/vm_extern.h>
 100 #include <vm/vm_kern.h>
 101 #include <vm/vm_page.h>
 102 #include <vm/vm_map.h>
 103 #include <vm/vm_object.h>
 104 #include <vm/vm_pager.h>
 105 #include <vm/vm_param.h>
 106
 107 #ifdef DDB
 108 #ifndef KDB
 109 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 110 #endif
 111 #include <ddb/ddb.h>
 112 #include <ddb/db_sym.h>
 113 #endif
 114
 115 #include <isa/rtc.h>
 116
 117 #include <net/netisr.h>
 118
 119 #include <machine/bootinfo.h>
 120 #include <machine/clock.h>
 121 #include <machine/cpu.h>
 122 #include <machine/cputypes.h>
 123 #include <machine/intr_machdep.h>
 124 #include <x86/mca.h>
 125 #include <machine/md_var.h>
 126 #include <machine/metadata.h>
 127 #include <machine/mp_watchdog.h>
 128 #include <machine/pc/bios.h>
 129 #include <machine/pcb.h>
 130 #include <machine/pcb_ext.h>
 131 #include <machine/proc.h>
 132 #include <machine/reg.h>
 133 #include <machine/sigframe.h>
 134 #include <machine/specialreg.h>
 135 #include <machine/vm86.h>
 136 #ifdef PERFMON
 137 #include <machine/perfmon.h>
 138 #endif
 139 #ifdef SMP
 140 #include <machine/smp.h>
 141 #endif
 142 #ifdef FDT
 143 #include <x86/fdt.h>
 144 #endif
 145
 146 #ifdef DEV_APIC
 147 #include <machine/apicvar.h>
 148 #endif
 149
 150 #ifdef DEV_ISA
 151 #include <x86/isa/icu.h>
 152 #endif
 153
 154 #ifdef XBOX
 155 #include <machine/xbox.h>
 156
 157 int arch_i386_is_xbox = 0;
 158 uint32_t arch_i386_xbox_memsize = 0;
 159 #endif
 160
 161 #ifdef XEN
 162 /* XEN includes */
 163 #include <xen/xen-os.h>
 164 #include <xen/hypervisor.h>
 165 #include <machine/xen/xenvar.h>
 166 #include <machine/xen/xenfunc.h>
 167 #include <xen/xen_intr.h>
 168
 169 void Xhypervisor_callback(void);
 170 void failsafe_callback(void);
 171
 172 extern trap_info_t trap_table[];
 173 struct proc_ldt default_proc_ldt;
 174 extern int init_first;
 175 int running_xen = 1;
 176 extern unsigned long physfree;
 177 #endif /* XEN */
 178
 179 /* Sanity check for __curthread() */
 180 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 181
 182 extern void init386(int first);
 183 extern void dblfault_handler(void);
 184
 185 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 186 extern void finishidentcpu(void);
 187 extern void panicifcpuunsupported(void);
 188
 189 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 190 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 191
 192 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
 193 #define CPU_ENABLE_SSE
 194 #endif
 195
 196 static void cpu_startup(void *);
 197 static void fpstate_drop(struct thread *td);
 198 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp);
 199 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp);
 200 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 201 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 202 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 203 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 204 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 205
 206 #ifdef DDB
 207 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 208 #endif
 209
 210 /* Intel ICH registers */
 211 #define ICH_PMBASE      0x400
 212 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 213
 214 int     _udatasel, _ucodesel;
 215 u_int   basemem;
 216
 217 int cold = 1;
 218
 219 #ifdef COMPAT_43
 220 static void osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 221 #endif
 222 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 223 static void freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *, sigset_t *mask);
 224 #endif
 225
 226 long Maxmem = 0;
 227 long realmem = 0;
 228
 229 #ifdef PAE
 230 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 231 #endif
 232
 233 /*
 234  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 235  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 236  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 237  * PHYSSEG entries.
 238  */
 239 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 240
 241 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 242 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 243
 244 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 245 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 246 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 247
 248 struct kva_md_info kmi;
 249
 250 static struct trapframe proc0_tf;
 251 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 252
 253 struct mtx icu_lock;
 254
 255 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 256
 257 static void
 258 cpu_startup(dummy)
 259         void *dummy;
 260 {
 261         uintmax_t memsize;
 262         char *sysenv;
 263
 264         /*
 265          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 266          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 267          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 268          * start the APs.
 269          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 270          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 271          */
 272         sysenv = getenv("smbios.system.product");
 273         if (sysenv != NULL) {
 274                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 275                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 276                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 277                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 278                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 279                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 280                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 281                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 282                         if (bootverbose)
 283                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 284                                     "Intel ICH.\n");
 285                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 286                 }
 287                 freeenv(sysenv);
 288         }
 289
 290         /*
 291          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 292          */
 293         startrtclock();
 294         printcpuinfo();
 295         panicifcpuunsupported();
 296 #ifdef PERFMON
 297         perfmon_init();
 298 #endif
 299
 300         /*
 301          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 302          */
 303         memsize = 0;
 304         sysenv = getenv("smbios.memory.enabled");
 305         if (sysenv != NULL) {
 306                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 307                 freeenv(sysenv);
 308         }
 309         if (memsize < ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count))
 310                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 311         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 312         realmem = atop(memsize);
 313
 314         /*
 315          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 316          */
 317         if (bootverbose) {
 318                 int indx;
 319
 320                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 321                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 322                         vm_paddr_t size;
 323
 324                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 325                         printf(
 326                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 327                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 328                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 329                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 330                 }
 331         }
 332
 333         vm_ksubmap_init(&kmi);
 334
 335         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 336             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
 337             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
 338
 339         /*
 340          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 341          */
 342         bufinit();
 343         vm_pager_bufferinit();
 344 #ifndef XEN
 345         cpu_setregs();
 346 #endif
 347 }
 348
 349 /*
 350  * Send an interrupt to process.
 351  *
 352  * Stack is set up to allow sigcode stored
 353  * at top to call routine, followed by kcall
 354  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 355  * resets the signal mask, the stack, and the
 356  * frame pointer, it returns to the user
 357  * specified pc, psl.
 358  */
 359 #ifdef COMPAT_43
 360 static void
 361 osendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 362 {
 363         struct osigframe sf, *fp;
 364         struct proc *p;
 365         struct thread *td;
 366         struct sigacts *psp;
 367         struct trapframe *regs;
 368         int sig;
 369         int oonstack;
 370
 371         td = curthread;
 372         p = td->td_proc;
 373         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 374         sig = ksi->ksi_signo;
 375         psp = p->p_sigacts;
 376         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 377         regs = td->td_frame;
 378         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 379
 380         /* Allocate space for the signal handler context. */
 381         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
 382             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 383                 fp = (struct osigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 384                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 385 #if defined(COMPAT_43)
 386                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 387 #endif
 388         } else
 389                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 390
 391         /* Translate the signal if appropriate. */
 392         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 393                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 394
 395         /* Build the argument list for the signal handler. */
 396         sf.sf_signum = sig;
 397         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 398         bzero(&sf.sf_siginfo, sizeof(sf.sf_siginfo));
 399         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 400                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 401                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 402                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 403                 sf.sf_siginfo.si_code = ksi->ksi_code;
 404                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 405                 sf.sf_addr = 0;
 406         } else {
 407                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 408                 sf.sf_arg2 = ksi->ksi_code;
 409                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 410                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 411         }
 412         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 413         PROC_UNLOCK(p);
 414
 415         /* Save most if not all of trap frame. */
 416         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 417         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 418         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 419         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 420         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 421         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 422         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 423         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 424         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 425         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 426         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 427         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 428         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 429
 430         /* Build the signal context to be used by osigreturn(). */
 431         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 432         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 433         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 434         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 435         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 436         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 437         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 438         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 439
 440         /*
 441          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 442          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 443          * eflags.
 444          */
 445         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 446                 /* XXX confusing names: `tf' isn't a trapframe; `regs' is. */
 447                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 448                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 449
 450                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 451                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 452                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 453                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 454
 455                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 456                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 457                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 458                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 459
 460                 /* See sendsig() for comments. */
 461                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 462         }
 463
 464         /*
 465          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 466          */
 467         if (copyout(&sf, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 468 #ifdef DEBUG
 469                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 470 #endif
 471                 PROC_LOCK(p);
 472                 sigexit(td, SIGILL);
 473         }
 474
 475         regs->tf_esp = (int)fp;
 476         if (p->p_sysent->sv_sigcode_base != 0) {
 477                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 478                     szosigcode;
 479         } else {
 480                 /* a.out sysentvec does not use shared page */
 481                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szosigcode;
 482         }
 483         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 484         regs->tf_cs = _ucodesel;
 485         regs->tf_ds = _udatasel;
 486         regs->tf_es = _udatasel;
 487         regs->tf_fs = _udatasel;
 488         load_gs(_udatasel);
 489         regs->tf_ss = _udatasel;
 490         PROC_LOCK(p);
 491         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 492 }
 493 #endif /* COMPAT_43 */
 494
 495 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 496 static void
 497 freebsd4_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 498 {
 499         struct sigframe4 sf, *sfp;
 500         struct proc *p;
 501         struct thread *td;
 502         struct sigacts *psp;
 503         struct trapframe *regs;
 504         int sig;
 505         int oonstack;
 506
 507         td = curthread;
 508         p = td->td_proc;
 509         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 510         sig = ksi->ksi_signo;
 511         psp = p->p_sigacts;
 512         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 513         regs = td->td_frame;
 514         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 515
 516         /* Save user context. */
 517         bzero(&sf, sizeof(sf));
 518         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 519         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 520         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 521             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 522         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 523         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 524         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 525         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 526             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 527         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__,
 528             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.__spare__));
 529         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 530
 531         /* Allocate space for the signal handler context. */
 532         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 533             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 534                 sfp = (struct sigframe4 *)(td->td_sigstk.ss_sp +
 535                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe4));
 536 #if defined(COMPAT_43)
 537                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 538 #endif
 539         } else
 540                 sfp = (struct sigframe4 *)regs->tf_esp - 1;
 541
 542         /* Translate the signal if appropriate. */
 543         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 544                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 545
 546         /* Build the argument list for the signal handler. */
 547         sf.sf_signum = sig;
 548         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 549         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 550         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 551                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 552                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 553                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 554
 555                 /* Fill in POSIX parts */
 556                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 557                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 558                 sf.sf_si.si_addr = ksi->ksi_addr;
 559         } else {
 560                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 561                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 562                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 563                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 564         }
 565         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 566         PROC_UNLOCK(p);
 567
 568         /*
 569          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 570          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 571          * eflags.
 572          */
 573         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 574                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 575                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 576
 577                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 578                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 579                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 580                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 581
 582                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 583                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 584                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 585                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 586
 587                 /*
 588                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 589                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 590                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 591                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 592                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 593                  */
 594                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 595         }
 596
 597         /*
 598          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 599          */
 600         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 601 #ifdef DEBUG
 602                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 603 #endif
 604                 PROC_LOCK(p);
 605                 sigexit(td, SIGILL);
 606         }
 607
 608         regs->tf_esp = (int)sfp;
 609         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base + szsigcode -
 610             szfreebsd4_sigcode;
 611         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 612         regs->tf_cs = _ucodesel;
 613         regs->tf_ds = _udatasel;
 614         regs->tf_es = _udatasel;
 615         regs->tf_fs = _udatasel;
 616         regs->tf_ss = _udatasel;
 617         PROC_LOCK(p);
 618         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 619 }
 620 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
 621
 622 void
 623 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 624 {
 625         struct sigframe sf, *sfp;
 626         struct proc *p;
 627         struct thread *td;
 628         struct sigacts *psp;
 629         char *sp;
 630         struct trapframe *regs;
 631         struct segment_descriptor *sdp;
 632         int sig;
 633         int oonstack;
 634
 635         td = curthread;
 636         p = td->td_proc;
 637         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 638         sig = ksi->ksi_signo;
 639         psp = p->p_sigacts;
 640         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 641 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 642         if (SIGISMEMBER(psp->ps_freebsd4, sig)) {
 643                 freebsd4_sendsig(catcher, ksi, mask);
 644                 return;
 645         }
 646 #endif
 647 #ifdef COMPAT_43
 648         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 649                 osendsig(catcher, ksi, mask);
 650                 return;
 651         }
 652 #endif
 653         regs = td->td_frame;
 654         oonstack = sigonstack(regs->tf_esp);
 655
 656         /* Save user context. */
 657         bzero(&sf, sizeof(sf));
 658         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 659         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 660         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 661             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 662         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 663         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 664         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(*regs));
 665         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 666         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
 667         fpstate_drop(td);
 668         /*
 669          * Unconditionally fill the fsbase and gsbase into the mcontext.
 670          */
 671         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 672         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 673             sdp->sd_lobase;
 674         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 675         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 |
 676             sdp->sd_lobase;
 677         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_flags = 0;
 678         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2,
 679             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare2));
 680         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 681
 682         /* Allocate space for the signal handler context. */
 683         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 684             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 685                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
 686                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
 687 #if defined(COMPAT_43)
 688                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 689 #endif
 690         } else
 691                 sp = (char *)regs->tf_esp - sizeof(struct sigframe);
 692         /* Align to 16 bytes. */
 693         sfp = (struct sigframe *)((unsigned int)sp & ~0xF);
 694
 695         /* Translate the signal if appropriate. */
 696         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 697                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 698
 699         /* Build the argument list for the signal handler. */
 700         sf.sf_signum = sig;
 701         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 702         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 703         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 704                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 705                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 706                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 707
 708                 /* Fill in POSIX parts */
 709                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 710                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 711         } else {
 712                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 713                 sf.sf_siginfo = ksi->ksi_code;
 714                 sf.sf_addr = (register_t)ksi->ksi_addr;
 715                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 716         }
 717         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 718         PROC_UNLOCK(p);
 719
 720         /*
 721          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 722          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 723          * eflags.
 724          */
 725         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 726                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 727                 struct vm86_kernel *vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 728
 729                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 730                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 731                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 732                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 733
 734                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 735                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 736                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 737                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 738
 739                 /*
 740                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 741                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 742                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 743                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 744                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 745                  */
 746                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 747         }
 748
 749         /*
 750          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 751          */
 752         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 753 #ifdef DEBUG
 754                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 755 #endif
 756                 PROC_LOCK(p);
 757                 sigexit(td, SIGILL);
 758         }
 759
 760         regs->tf_esp = (int)sfp;
 761         regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 762         if (regs->tf_eip == 0)
 763                 regs->tf_eip = p->p_sysent->sv_psstrings - szsigcode;
 764         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 765         regs->tf_cs = _ucodesel;
 766         regs->tf_ds = _udatasel;
 767         regs->tf_es = _udatasel;
 768         regs->tf_fs = _udatasel;
 769         regs->tf_ss = _udatasel;
 770         PROC_LOCK(p);
 771         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 772 }
 773
 774 /*
 775  * System call to cleanup state after a signal
 776  * has been taken.  Reset signal mask and
 777  * stack state from context left by sendsig (above).
 778  * Return to previous pc and psl as specified by
 779  * context left by sendsig. Check carefully to
 780  * make sure that the user has not modified the
 781  * state to gain improper privileges.
 782  *
 783  * MPSAFE
 784  */
 785 #ifdef COMPAT_43
 786 int
 787 osigreturn(td, uap)
 788         struct thread *td;
 789         struct osigreturn_args /* {
 790                 struct osigcontext *sigcntxp;
 791         } */ *uap;
 792 {
 793         struct osigcontext sc;
 794         struct trapframe *regs;
 795         struct osigcontext *scp;
 796         int eflags, error;
 797         ksiginfo_t ksi;
 798
 799         regs = td->td_frame;
 800         error = copyin(uap->sigcntxp, &sc, sizeof(sc));
 801         if (error != 0)
 802                 return (error);
 803         scp = &sc;
 804         eflags = scp->sc_ps;
 805         if (eflags & PSL_VM) {
 806                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 807                 struct vm86_kernel *vm86;
 808
 809                 /*
 810                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 811                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 812                  */
 813                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 814                         return (EINVAL);
 815                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 816                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 817                         return (EINVAL);
 818
 819                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 820                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 821                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 822                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 823                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 824                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 825                         trapsignal(td, &ksi);
 826                 }
 827
 828                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 829                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 830                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 831                 } else {
 832                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 833                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 834                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 835                 }
 836                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 837                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 838                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 839                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 840                 tf->tf_ds = _udatasel;
 841                 tf->tf_es = _udatasel;
 842                 tf->tf_fs = _udatasel;
 843         } else {
 844                 /*
 845                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 846                  */
 847                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 848                         return (EINVAL);
 849                 }
 850
 851                 /*
 852                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 853                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 854                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 855                  */
 856                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 857                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 858                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 859                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 860                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 861                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 862                         trapsignal(td, &ksi);
 863                         return (EINVAL);
 864                 }
 865                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 866                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 867                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 868         }
 869
 870         /* Restore remaining registers. */
 871         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 872         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 873         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 874         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 875         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 876         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 877         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 878         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 879         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 880         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 881         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 882         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 883         regs->tf_eflags = eflags;
 884
 885 #if defined(COMPAT_43)
 886         if (scp->sc_onstack & 1)
 887                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 888         else
 889                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 890 #endif
 891         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, (sigset_t *)&scp->sc_mask, NULL,
 892             SIGPROCMASK_OLD);
 893         return (EJUSTRETURN);
 894 }
 895 #endif /* COMPAT_43 */
 896
 897 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 898 /*
 899  * MPSAFE
 900  */
 901 int
 902 freebsd4_sigreturn(td, uap)
 903         struct thread *td;
 904         struct freebsd4_sigreturn_args /* {
 905                 const ucontext4 *sigcntxp;
 906         } */ *uap;
 907 {
 908         struct ucontext4 uc;
 909         struct trapframe *regs;
 910         struct ucontext4 *ucp;
 911         int cs, eflags, error;
 912         ksiginfo_t ksi;
 913
 914         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 915         if (error != 0)
 916                 return (error);
 917         ucp = &uc;
 918         regs = td->td_frame;
 919         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 920         if (eflags & PSL_VM) {
 921                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 922                 struct vm86_kernel *vm86;
 923
 924                 /*
 925                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 926                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 927                  */
 928                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 929                         return (EINVAL);
 930                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 931                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 932                         return (EINVAL);
 933
 934                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
 935                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
 936                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 937                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 938                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 939                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 940                         trapsignal(td, &ksi);
 941                 }
 942                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 943                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 944                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 945                 } else {
 946                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 947                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 948                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 949                 }
 950                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 951                 tf->tf_eflags = eflags;
 952                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 953                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 954                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 955                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 956                 tf->tf_ds = _udatasel;
 957                 tf->tf_es = _udatasel;
 958                 tf->tf_fs = _udatasel;
 959         } else {
 960                 /*
 961                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 962                  */
 963                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
 964                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn eflags = 0x%x\n",
 965                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
 966                         return (EINVAL);
 967                 }
 968
 969                 /*
 970                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 971                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 972                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 973                  */
 974                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 975                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 976                         uprintf("pid %d (%s): freebsd4_sigreturn cs = 0x%x\n",
 977                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
 978                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 979                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 980                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 981                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 982                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
 983                         trapsignal(td, &ksi);
 984                         return (EINVAL);
 985                 }
 986
 987                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
 988         }
 989
 990 #if defined(COMPAT_43)
 991         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 992                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 993         else
 994                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 995 #endif
 996         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 997         return (EJUSTRETURN);
 998 }
 999 #endif  /* COMPAT_FREEBSD4 */
1000
1001 /*
1002  * MPSAFE
1003  */
1004 int
1005 sys_sigreturn(td, uap)
1006         struct thread *td;
1007         struct sigreturn_args /* {
1008                 const struct __ucontext *sigcntxp;
1009         } */ *uap;
1010 {
1011         ucontext_t uc;
1012         struct trapframe *regs;
1013         ucontext_t *ucp;
1014         int cs, eflags, error, ret;
1015         ksiginfo_t ksi;
1016
1017         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
1018         if (error != 0)
1019                 return (error);
1020         ucp = &uc;
1021         regs = td->td_frame;
1022         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
1023         if (eflags & PSL_VM) {
1024                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
1025                 struct vm86_kernel *vm86;
1026
1027                 /*
1028                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
1029                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
1030                  */
1031                 if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
1032                         return (EINVAL);
1033                 vm86 = &td->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
1034                 if (vm86->vm86_inited == 0)
1035                         return (EINVAL);
1036
1037                 /* Go back to user mode if both flags are set. */
1038                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF)) {
1039                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1040                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1041                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1042                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1043                         trapsignal(td, &ksi);
1044                 }
1045
1046                 if (vm86->vm86_has_vme) {
1047                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
1048                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
1049                 } else {
1050                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
1051                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
1052                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
1053                 }
1054                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
1055                 tf->tf_eflags = eflags;
1056                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
1057                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
1058                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
1059                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
1060                 tf->tf_ds = _udatasel;
1061                 tf->tf_es = _udatasel;
1062                 tf->tf_fs = _udatasel;
1063         } else {
1064                 /*
1065                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
1066                  */
1067                 if (!EFL_SECURE(eflags, regs->tf_eflags)) {
1068                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn eflags = 0x%x\n",
1069                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, eflags);
1070                         return (EINVAL);
1071                 }
1072
1073                 /*
1074                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
1075                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
1076                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
1077                  */
1078                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
1079                 if (!CS_SECURE(cs)) {
1080                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n",
1081                             td->td_proc->p_pid, td->td_name, cs);
1082                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
1083                         ksi.ksi_signo = SIGBUS;
1084                         ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
1085                         ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
1086                         ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_eip;
1087                         trapsignal(td, &ksi);
1088                         return (EINVAL);
1089                 }
1090
1091                 ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
1092                 if (ret != 0)
1093                         return (ret);
1094                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(*regs));
1095         }
1096
1097 #if defined(COMPAT_43)
1098         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
1099                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
1100         else
1101                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
1102 #endif
1103
1104         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
1105         return (EJUSTRETURN);
1106 }
1107
1108 /*
1109  * Machine dependent boot() routine
1110  *
1111  * I haven't seen anything to put here yet
1112  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
1113  */
1114 void
1115 cpu_boot(int howto)
1116 {
1117 }
1118
1119 /*
1120  * Flush the D-cache for non-DMA I/O so that the I-cache can
1121  * be made coherent later.
1122  */
1123 void
1124 cpu_flush_dcache(void *ptr, size_t len)
1125 {
1126         /* Not applicable */
1127 }
1128
1129 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
1130 int
1131 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
1132 {
1133         uint64_t tsc1, tsc2;
1134         uint64_t acnt, mcnt, perf;
1135         register_t reg;
1136
1137         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
1138                 return (EINVAL);
1139         if ((cpu_feature & CPUID_TSC) == 0)
1140                 return (EOPNOTSUPP);
1141
1142         /*
1143          * If TSC is P-state invariant and APERF/MPERF MSRs do not exist,
1144          * DELAY(9) based logic fails.
1145          */
1146         if (tsc_is_invariant && !tsc_perf_stat)
1147                 return (EOPNOTSUPP);
1148
1149 #ifdef SMP
1150         if (smp_cpus > 1) {
1151                 /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
1152                 thread_lock(curthread);
1153                 sched_bind(curthread, cpu_id);
1154                 thread_unlock(curthread);
1155         }
1156 #endif
1157
1158         /* Calibrate by measuring a short delay. */
1159         reg = intr_disable();
1160         if (tsc_is_invariant) {
1161                 wrmsr(MSR_MPERF, 0);
1162                 wrmsr(MSR_APERF, 0);
1163                 tsc1 = rdtsc();
1164                 DELAY(1000);
1165                 mcnt = rdmsr(MSR_MPERF);
1166                 acnt = rdmsr(MSR_APERF);
1167                 tsc2 = rdtsc();
1168                 intr_restore(reg);
1169                 perf = 1000 * acnt / mcnt;
1170                 *rate = (tsc2 - tsc1) * perf;
1171         } else {
1172                 tsc1 = rdtsc();
1173                 DELAY(1000);
1174                 tsc2 = rdtsc();
1175                 intr_restore(reg);
1176                 *rate = (tsc2 - tsc1) * 1000;
1177         }
1178
1179 #ifdef SMP
1180         if (smp_cpus > 1) {
1181                 thread_lock(curthread);
1182                 sched_unbind(curthread);
1183                 thread_unlock(curthread);
1184         }
1185 #endif
1186
1187         return (0);
1188 }
1189
1190 #ifdef XEN
1191
1192 static void
1193 idle_block(void)
1194 {
1195
1196         HYPERVISOR_sched_op(SCHEDOP_block, 0);
1197 }
1198
1199 void
1200 cpu_halt(void)
1201 {
1202         HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_poweroff);
1203 }
1204
1205 int scheduler_running;
1206
1207 static void
1208 cpu_idle_hlt(sbintime_t sbt)
1209 {
1210
1211         scheduler_running = 1;
1212         enable_intr();
1213         idle_block();
1214 }
1215
1216 #else
1217 /*
1218  * Shutdown the CPU as much as possible
1219  */
1220 void
1221 cpu_halt(void)
1222 {
1223         for (;;)
1224                 halt();
1225 }
1226
1227 #endif
1228
1229 void (*cpu_idle_hook)(sbintime_t) = NULL;       /* ACPI idle hook. */
1230 static int      cpu_ident_amdc1e = 0;   /* AMD C1E supported. */
1231 static int      idle_mwait = 1;         /* Use MONITOR/MWAIT for short idle. */
1232 TUNABLE_INT("machdep.idle_mwait", &idle_mwait);
1233 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, idle_mwait, CTLFLAG_RW, &idle_mwait,
1234     0, "Use MONITOR/MWAIT for short idle");
1235
1236 #define STATE_RUNNING   0x0
1237 #define STATE_MWAIT     0x1
1238 #define STATE_SLEEPING  0x2
1239
1240 static void
1241 cpu_idle_acpi(sbintime_t sbt)
1242 {
1243         int *state;
1244
1245         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1246         *state = STATE_SLEEPING;
1247
1248         /* See comments in cpu_idle_hlt(). */
1249         disable_intr();
1250         if (sched_runnable())
1251                 enable_intr();
1252         else if (cpu_idle_hook)
1253                 cpu_idle_hook(sbt);
1254         else
1255                 __asm __volatile("sti; hlt");
1256         *state = STATE_RUNNING;
1257 }
1258
1259 #ifndef XEN
1260 static void
1261 cpu_idle_hlt(sbintime_t sbt)
1262 {
1263         int *state;
1264
1265         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1266         *state = STATE_SLEEPING;
1267
1268         /*
1269          * Since we may be in a critical section from cpu_idle(), if
1270          * an interrupt fires during that critical section we may have
1271          * a pending preemption.  If the CPU halts, then that thread
1272          * may not execute until a later interrupt awakens the CPU.
1273          * To handle this race, check for a runnable thread after
1274          * disabling interrupts and immediately return if one is
1275          * found.  Also, we must absolutely guarentee that hlt is
1276          * the next instruction after sti.  This ensures that any
1277          * interrupt that fires after the call to disable_intr() will
1278          * immediately awaken the CPU from hlt.  Finally, please note
1279          * that on x86 this works fine because of interrupts enabled only
1280          * after the instruction following sti takes place, while IF is set
1281          * to 1 immediately, allowing hlt instruction to acknowledge the
1282          * interrupt.
1283          */
1284         disable_intr();
1285         if (sched_runnable())
1286                 enable_intr();
1287         else
1288                 __asm __volatile("sti; hlt");
1289         *state = STATE_RUNNING;
1290 }
1291 #endif
1292
1293 /*
1294  * MWAIT cpu power states.  Lower 4 bits are sub-states.
1295  */
1296 #define MWAIT_C0        0xf0
1297 #define MWAIT_C1        0x00
1298 #define MWAIT_C2        0x10
1299 #define MWAIT_C3        0x20
1300 #define MWAIT_C4        0x30
1301
1302 static void
1303 cpu_idle_mwait(sbintime_t sbt)
1304 {
1305         int *state;
1306
1307         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1308         *state = STATE_MWAIT;
1309
1310         /* See comments in cpu_idle_hlt(). */
1311         disable_intr();
1312         if (sched_runnable()) {
1313                 enable_intr();
1314                 *state = STATE_RUNNING;
1315                 return;
1316         }
1317         cpu_monitor(state, 0, 0);
1318         if (*state == STATE_MWAIT)
1319                 __asm __volatile("sti; mwait" : : "a" (MWAIT_C1), "c" (0));
1320         else
1321                 enable_intr();
1322         *state = STATE_RUNNING;
1323 }
1324
1325 static void
1326 cpu_idle_spin(sbintime_t sbt)
1327 {
1328         int *state;
1329         int i;
1330
1331         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
1332         *state = STATE_RUNNING;
1333
1334         /*
1335          * The sched_runnable() call is racy but as long as there is
1336          * a loop missing it one time will have just a little impact if any
1337          * (and it is much better than missing the check at all).
1338          */
1339         for (i = 0; i < 1000; i++) {
1340                 if (sched_runnable())
1341                         return;
1342                 cpu_spinwait();
1343         }
1344 }
1345
1346 /*
1347  * C1E renders the local APIC timer dead, so we disable it by
1348  * reading the Interrupt Pending Message register and clearing
1349  * both C1eOnCmpHalt (bit 28) and SmiOnCmpHalt (bit 27).
1350  *
1351  * Reference:
1352  *   "BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD NPT Family 0Fh Processors"
1353  *   #32559 revision 3.00+
1354  */
1355 #define MSR_AMDK8_IPM           0xc0010055
1356 #define AMDK8_SMIONCMPHALT      (1ULL << 27)
1357 #define AMDK8_C1EONCMPHALT      (1ULL << 28)
1358 #define AMDK8_CMPHALT           (AMDK8_SMIONCMPHALT | AMDK8_C1EONCMPHALT)
1359
1360 static void
1361 cpu_probe_amdc1e(void)
1362 {
1363
1364         /*
1365          * Detect the presence of C1E capability mostly on latest
1366          * dual-cores (or future) k8 family.
1367          */
1368         if (cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD &&
1369             (cpu_id & 0x00000f00) == 0x00000f00 &&
1370             (cpu_id & 0x0fff0000) >=  0x00040000) {
1371                 cpu_ident_amdc1e = 1;
1372         }
1373 }
1374
1375 #ifdef XEN
1376 void (*cpu_idle_fn)(sbintime_t) = cpu_idle_hlt;
1377 #else
1378 void (*cpu_idle_fn)(sbintime_t) = cpu_idle_acpi;
1379 #endif
1380
1381 void
1382 cpu_idle(int busy)
1383 {
1384 #ifndef XEN
1385         uint64_t msr;
1386 #endif
1387         sbintime_t sbt = -1;
1388
1389         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d",
1390             busy, curcpu);
1391 #if defined(MP_WATCHDOG) && !defined(XEN)
1392         ap_watchdog(PCPU_GET(cpuid));
1393 #endif
1394 #ifndef XEN
1395         /* If we are busy - try to use fast methods. */
1396         if (busy) {
1397                 if ((cpu_feature2 & CPUID2_MON) && idle_mwait) {
1398                         cpu_idle_mwait(busy);
1399                         goto out;
1400                 }
1401         }
1402 #endif
1403
1404         /* If we have time - switch timers into idle mode. */
1405         if (!busy) {
1406                 critical_enter();
1407                 sbt = cpu_idleclock();
1408         }
1409
1410 #ifndef XEN
1411         /* Apply AMD APIC timer C1E workaround. */
1412         if (cpu_ident_amdc1e && cpu_disable_deep_sleep) {
1413                 msr = rdmsr(MSR_AMDK8_IPM);
1414                 if (msr & AMDK8_CMPHALT)
1415                         wrmsr(MSR_AMDK8_IPM, msr & ~AMDK8_CMPHALT);
1416         }
1417 #endif
1418
1419         /* Call main idle method. */
1420         cpu_idle_fn(sbt);
1421
1422         /* Switch timers mack into active mode. */
1423         if (!busy) {
1424                 cpu_activeclock();
1425                 critical_exit();
1426         }
1427 #ifndef XEN
1428 out:
1429 #endif
1430         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d done",
1431             busy, curcpu);
1432 }
1433
1434 int
1435 cpu_idle_wakeup(int cpu)
1436 {
1437         struct pcpu *pcpu;
1438         int *state;
1439
1440         pcpu = pcpu_find(cpu);
1441         state = (int *)pcpu->pc_monitorbuf;
1442         /*
1443          * This doesn't need to be atomic since missing the race will
1444          * simply result in unnecessary IPIs.
1445          */
1446         if (*state == STATE_SLEEPING)
1447                 return (0);
1448         if (*state == STATE_MWAIT)
1449                 *state = STATE_RUNNING;
1450         return (1);
1451 }
1452
1453 /*
1454  * Ordered by speed/power consumption.
1455  */
1456 struct {
1457         void    *id_fn;
1458         char    *id_name;
1459 } idle_tbl[] = {
1460         { cpu_idle_spin, "spin" },
1461         { cpu_idle_mwait, "mwait" },
1462         { cpu_idle_hlt, "hlt" },
1463         { cpu_idle_acpi, "acpi" },
1464         { NULL, NULL }
1465 };
1466
1467 static int
1468 idle_sysctl_available(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1469 {
1470         char *avail, *p;
1471         int error;
1472         int i;
1473
1474         avail = malloc(256, M_TEMP, M_WAITOK);
1475         p = avail;
1476         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1477                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1478                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1479                         continue;
1480                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1481                     cpu_idle_hook == NULL)
1482                         continue;
1483                 p += sprintf(p, "%s%s", p != avail ? ", " : "",
1484                     idle_tbl[i].id_name);
1485         }
1486         error = sysctl_handle_string(oidp, avail, 0, req);
1487         free(avail, M_TEMP);
1488         return (error);
1489 }
1490
1491 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle_available, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD,
1492     0, 0, idle_sysctl_available, "A", "list of available idle functions");
1493
1494 static int
1495 idle_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1496 {
1497         char buf[16];
1498         int error;
1499         char *p;
1500         int i;
1501
1502         p = "unknown";
1503         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1504                 if (idle_tbl[i].id_fn == cpu_idle_fn) {
1505                         p = idle_tbl[i].id_name;
1506                         break;
1507                 }
1508         }
1509         strncpy(buf, p, sizeof(buf));
1510         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1511         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1512                 return (error);
1513         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
1514                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
1515                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
1516                         continue;
1517                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
1518                     cpu_idle_hook == NULL)
1519                         continue;
1520                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, buf))
1521                         continue;
1522                 cpu_idle_fn = idle_tbl[i].id_fn;
1523                 return (0);
1524         }
1525         return (EINVAL);
1526 }
1527
1528 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW, 0, 0,
1529     idle_sysctl, "A", "currently selected idle function");
1530
1531 /*
1532  * Reset registers to default values on exec.
1533  */
1534 void
1535 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
1536 {
1537         struct trapframe *regs = td->td_frame;
1538         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1539
1540         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1541         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1542         load_gs(_udatasel);
1543
1544         mtx_lock_spin(&dt_lock);
1545         if (td->td_proc->p_md.md_ldt)
1546                 user_ldt_free(td);
1547         else
1548                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
1549
1550         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1551         regs->tf_eip = imgp->entry_addr;
1552         regs->tf_esp = stack;
1553         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1554         regs->tf_ss = _udatasel;
1555         regs->tf_ds = _udatasel;
1556         regs->tf_es = _udatasel;
1557         regs->tf_fs = _udatasel;
1558         regs->tf_cs = _ucodesel;
1559
1560         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1561         regs->tf_ebx = imgp->ps_strings;
1562
1563         /*
1564          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1565          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1566          */
1567         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1568                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1569                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1570                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1571                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1572                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1573                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1574                 if (pcb == curpcb) {
1575                         /*
1576                          * Clear the debug registers on the running
1577                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1578                          * the next process we switch to.
1579                          */
1580                         reset_dbregs();
1581                 }
1582                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1583         }
1584
1585         /*
1586          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1587          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1588          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1589          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1590          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1591          */
1592         td->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1593         pcb->pcb_initial_npxcw = __INITIAL_NPXCW__;
1594
1595         /*
1596          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
1597          * clean FP state if it uses the FPU again.
1598          */
1599         fpstate_drop(td);
1600
1601         /*
1602          * XXX - Linux emulator
1603          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1604          * on it.
1605          */
1606         td->td_retval[1] = 0;
1607 }
1608
1609 void
1610 cpu_setregs(void)
1611 {
1612         unsigned int cr0;
1613
1614         cr0 = rcr0();
1615
1616         /*
1617          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
1618          *
1619          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
1620          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
1621          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
1622          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
1623          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
1624          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
1625          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
1626          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
1627          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
1628          *
1629          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
1630          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
1631          */
1632         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
1633         load_cr0(cr0);
1634         load_gs(_udatasel);
1635 }
1636
1637 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
1638 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1639         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
1640
1641 static char bootmethod[16] = "BIOS";
1642 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
1643     "System firmware boot method");
1644
1645 /*
1646  * Initialize 386 and configure to run kernel
1647  */
1648
1649 /*
1650  * Initialize segments & interrupt table
1651  */
1652
1653 int _default_ldt;
1654
1655 #ifdef XEN
1656 union descriptor *gdt;
1657 union descriptor *ldt;
1658 #else
1659 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1660 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1661 #endif
1662 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1663 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1664 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1665 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
1666
1667 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1668 extern int has_f00f_bug;
1669 #endif
1670
1671 static struct i386tss dblfault_tss;
1672 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1673
1674 extern  vm_offset_t     proc0kstack;
1675
1676
1677 /*
1678  * software prototypes -- in more palatable form.
1679  *
1680  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
1681  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
1682  */
1683 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1684 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1685 {       .ssd_base = 0x0,
1686         .ssd_limit = 0x0,
1687         .ssd_type = 0,
1688         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1689         .ssd_p = 0,
1690         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1691         .ssd_def32 = 0,
1692         .ssd_gran = 0           },
1693 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1694 {       .ssd_base = 0x0,
1695         .ssd_limit = 0xfffff,
1696         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1697         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1698         .ssd_p = 1,
1699         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1700         .ssd_def32 = 1,
1701         .ssd_gran = 1           },
1702 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
1703 {       .ssd_base = 0x0,
1704         .ssd_limit = 0xfffff,
1705         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1706         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1707         .ssd_p = 1,
1708         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1709         .ssd_def32 = 1,
1710         .ssd_gran = 1           },
1711 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
1712 {       .ssd_base = 0x0,
1713         .ssd_limit = 0xfffff,
1714         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1715         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1716         .ssd_p = 1,
1717         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1718         .ssd_def32 = 1,
1719         .ssd_gran = 1           },
1720 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1721 {       .ssd_base = 0x0,
1722         .ssd_limit = 0xfffff,
1723         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1724         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1725         .ssd_p = 1,
1726         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1727         .ssd_def32 = 1,
1728         .ssd_gran = 1           },
1729 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1730 {       .ssd_base = 0x0,
1731         .ssd_limit = 0xfffff,
1732         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1733         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1734         .ssd_p = 1,
1735         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1736         .ssd_def32 = 1,
1737         .ssd_gran = 1           },
1738 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
1739 {       .ssd_base = 0x0,
1740         .ssd_limit = 0xfffff,
1741         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1742         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1743         .ssd_p = 1,
1744         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1745         .ssd_def32 = 1,
1746         .ssd_gran = 1           },
1747 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
1748 {       .ssd_base = 0x0,
1749         .ssd_limit = 0xfffff,
1750         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1751         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1752         .ssd_p = 1,
1753         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1754         .ssd_def32 = 1,
1755         .ssd_gran = 1           },
1756 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1757 {       .ssd_base = 0x400,
1758         .ssd_limit = 0xfffff,
1759         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1760         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1761         .ssd_p = 1,
1762         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1763         .ssd_def32 = 1,
1764         .ssd_gran = 1           },
1765 #ifndef XEN
1766 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1767 {
1768         .ssd_base = 0x0,
1769         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1770         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1771         .ssd_dpl = 0,
1772         .ssd_p = 1,
1773         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1774         .ssd_def32 = 0,
1775         .ssd_gran = 0           },
1776 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
1777 {       .ssd_base = (int) ldt,
1778         .ssd_limit = sizeof(ldt)-1,
1779         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1780         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1781         .ssd_p = 1,
1782         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1783         .ssd_def32 = 0,
1784         .ssd_gran = 0           },
1785 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
1786 {       .ssd_base = (int) ldt,
1787         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
1788         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
1789         .ssd_dpl = 0,
1790         .ssd_p = 1,
1791         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1792         .ssd_def32 = 0,
1793         .ssd_gran = 0           },
1794 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
1795 {       .ssd_base = (int) &dblfault_tss,
1796         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
1797         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
1798         .ssd_dpl = 0,
1799         .ssd_p = 1,
1800         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1801         .ssd_def32 = 0,
1802         .ssd_gran = 0           },
1803 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1804 {       .ssd_base = 0,
1805         .ssd_limit = 0xfffff,
1806         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1807         .ssd_dpl = 0,
1808         .ssd_p = 1,
1809         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1810         .ssd_def32 = 0,
1811         .ssd_gran = 1           },
1812 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1813 {       .ssd_base = 0,
1814         .ssd_limit = 0xfffff,
1815         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1816         .ssd_dpl = 0,
1817         .ssd_p = 1,
1818         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1819         .ssd_def32 = 0,
1820         .ssd_gran = 1           },
1821 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
1822 {       .ssd_base = 0,
1823         .ssd_limit = 0xfffff,
1824         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1825         .ssd_dpl = 0,
1826         .ssd_p = 1,
1827         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1828         .ssd_def32 = 1,
1829         .ssd_gran = 1           },
1830 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1831 {       .ssd_base = 0,
1832         .ssd_limit = 0xfffff,
1833         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1834         .ssd_dpl = 0,
1835         .ssd_p = 1,
1836         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1837         .ssd_def32 = 0,
1838         .ssd_gran = 1           },
1839 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1840 {       .ssd_base = 0,
1841         .ssd_limit = 0xfffff,
1842         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1843         .ssd_dpl = 0,
1844         .ssd_p = 1,
1845         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1846         .ssd_def32 = 0,
1847         .ssd_gran = 1           },
1848 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1849 {       .ssd_base = 0x0,
1850         .ssd_limit = 0x0,
1851         .ssd_type = 0,
1852         .ssd_dpl = 0,
1853         .ssd_p = 0,
1854         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1855         .ssd_def32 = 0,
1856         .ssd_gran = 0           },
1857 #endif /* !XEN */
1858 };
1859
1860 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1861         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1862 {       .ssd_base = 0x0,
1863         .ssd_limit = 0x0,
1864         .ssd_type = 0,
1865         .ssd_dpl = 0,
1866         .ssd_p = 0,
1867         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1868         .ssd_def32 = 0,
1869         .ssd_gran = 0           },
1870         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1871 {       .ssd_base = 0x0,
1872         .ssd_limit = 0x0,
1873         .ssd_type = 0,
1874         .ssd_dpl = 0,
1875         .ssd_p = 0,
1876         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1877         .ssd_def32 = 0,
1878         .ssd_gran = 0           },
1879         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1880 {       .ssd_base = 0x0,
1881         .ssd_limit = 0x0,
1882         .ssd_type = 0,
1883         .ssd_dpl = 0,
1884         .ssd_p = 0,
1885         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1886         .ssd_def32 = 0,
1887         .ssd_gran = 0           },
1888         /* Code Descriptor for user */
1889 {       .ssd_base = 0x0,
1890         .ssd_limit = 0xfffff,
1891         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1892         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1893         .ssd_p = 1,
1894         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1895         .ssd_def32 = 1,
1896         .ssd_gran = 1           },
1897         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1898 {       .ssd_base = 0x0,
1899         .ssd_limit = 0x0,
1900         .ssd_type = 0,
1901         .ssd_dpl = 0,
1902         .ssd_p = 0,
1903         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1904         .ssd_def32 = 0,
1905         .ssd_gran = 0           },
1906         /* Data Descriptor for user */
1907 {       .ssd_base = 0x0,
1908         .ssd_limit = 0xfffff,
1909         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1910         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1911         .ssd_p = 1,
1912         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
1913         .ssd_def32 = 1,
1914         .ssd_gran = 1           },
1915 };
1916
1917 void
1918 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1919         int idx;
1920         inthand_t *func;
1921         int typ;
1922         int dpl;
1923         int selec;
1924 {
1925         struct gate_descriptor *ip;
1926
1927         ip = idt + idx;
1928         ip->gd_looffset = (int)func;
1929         ip->gd_selector = selec;
1930         ip->gd_stkcpy = 0;
1931         ip->gd_xx = 0;
1932         ip->gd_type = typ;
1933         ip->gd_dpl = dpl;
1934         ip->gd_p = 1;
1935         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1936 }
1937
1938 extern inthand_t
1939         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1940         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1941         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1942         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1943         IDTVEC(xmm),
1944 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1945         IDTVEC(dtrace_ret),
1946 #endif
1947 #ifdef XENHVM
1948         IDTVEC(xen_intr_upcall),
1949 #endif
1950         IDTVEC(lcall_syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1951
1952 #ifdef DDB
1953 /*
1954  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1955  * the default 'rsvd' entry point.
1956  */
1957 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1958 {
1959         struct gate_descriptor *ip;
1960         int idx;
1961         uintptr_t func;
1962
1963         ip = idt;
1964         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1965                 func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1966                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1967                         db_printf("%3d\t", idx);
1968                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1969                         db_printf("\n");
1970                 }
1971                 ip++;
1972         }
1973 }
1974
1975 /* Show privileged registers. */
1976 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
1977 {
1978         uint64_t idtr, gdtr;
1979
1980         idtr = ridt();
1981         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
1982             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
1983         gdtr = rgdt();
1984         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
1985             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
1986         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
1987         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
1988         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
1989         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
1990         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
1991         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
1992 }
1993 #endif
1994
1995 void
1996 sdtossd(sd, ssd)
1997         struct segment_descriptor *sd;
1998         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1999 {
2000         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
2001         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
2002         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
2003         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
2004         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
2005         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
2006         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
2007 }
2008
2009 #ifndef XEN
2010 static int
2011 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
2012 {
2013         int i, insert_idx, physmap_idx;
2014
2015         physmap_idx = *physmap_idxp;
2016
2017         if (boothowto & RB_VERBOSE)
2018                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
2019                     smap->type, smap->base, smap->length);
2020
2021         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
2022                 return (1);
2023
2024         if (smap->length == 0)
2025                 return (1);
2026
2027 #ifndef PAE
2028         if (smap->base > 0xffffffff) {
2029                 printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
2030                     (u_int)(smap->length / 1024));
2031                 return (1);
2032         }
2033 #endif
2034
2035         /*
2036          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
2037          * assuming the new entry will be added to the end.
2038          */
2039         insert_idx = physmap_idx + 2;
2040         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2041                 if (smap->base < physmap[i + 1]) {
2042                         if (smap->base + smap->length <= physmap[i]) {
2043                                 insert_idx = i;
2044                                 break;
2045                         }
2046                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
2047                                 printf(
2048                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
2049                         return (1);
2050                 }
2051         }
2052
2053         /* See if we can prepend to the next entry. */
2054         if (insert_idx <= physmap_idx &&
2055             smap->base + smap->length == physmap[insert_idx]) {
2056                 physmap[insert_idx] = smap->base;
2057                 return (1);
2058         }
2059
2060         /* See if we can append to the previous entry. */
2061         if (insert_idx > 0 && smap->base == physmap[insert_idx - 1]) {
2062                 physmap[insert_idx - 1] += smap->length;
2063                 return (1);
2064         }
2065
2066         physmap_idx += 2;
2067         *physmap_idxp = physmap_idx;
2068         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
2069                 printf(
2070                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
2071                 return (0);
2072         }
2073
2074         /*
2075          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
2076          * entry if needed.
2077          */
2078         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
2079                 physmap[i] = physmap[i - 2];
2080                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
2081         }
2082
2083         /* Insert the new entry. */
2084         physmap[insert_idx] = smap->base;
2085         physmap[insert_idx + 1] = smap->base + smap->length;
2086         return (1);
2087 }
2088
2089 static void
2090 basemem_setup(void)
2091 {
2092         vm_paddr_t pa;
2093         pt_entry_t *pte;
2094         int i;
2095
2096         if (basemem > 640) {
2097                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
2098                         basemem);
2099                 basemem = 640;
2100         }
2101
2102         /*
2103          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
2104          * between the end of base memory and the start of
2105          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
2106          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
2107          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
2108          * the physical end of the kernel is mapped read-only
2109          * to begin with and then parts of it are remapped.
2110          * The parts that aren't remapped form holes that
2111          * remain read-only and are unused by the kernel.
2112          * The base memory area is below the physical end of
2113          * the kernel and right now forms a read-only hole.
2114          * The part of it from PAGE_SIZE to
2115          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
2116          * remapped and used by the kernel later.)
2117          *
2118          * This code is similar to the code used in
2119          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
2120          * allocated we simply change the mapping.
2121          */
2122         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
2123              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE)
2124                 pmap_kenter(KERNBASE + pa, pa);
2125
2126         /*
2127          * Map pages between basemem and ISA_HOLE_START, if any, r/w into
2128          * the vm86 page table so that vm86 can scribble on them using
2129          * the vm86 map too.  XXX: why 2 ways for this and only 1 way for
2130          * page 0, at least as initialized here?
2131          */
2132         pte = (pt_entry_t *)vm86paddr;
2133         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
2134                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
2135 }
2136 #endif
2137
2138 /*
2139  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
2140  * available physical memory in the system, then test this memory and
2141  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
2142  *
2143  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
2144  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
2145  *
2146  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
2147  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
2148  *
2149  * XXX first should be vm_paddr_t.
2150  */
2151 static void
2152 getmemsize(int first)
2153 {
2154         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
2155         u_long physmem_tunable, memtest;
2156         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
2157         pt_entry_t *pte;
2158         quad_t dcons_addr, dcons_size;
2159 #ifndef XEN
2160         int hasbrokenint12, i, res;
2161         u_int extmem;
2162         struct vm86frame vmf;
2163         struct vm86context vmc;
2164         vm_paddr_t pa;
2165         struct bios_smap *smap, *smapbase, *smapend;
2166         u_int32_t smapsize;
2167         caddr_t kmdp;
2168 #endif
2169
2170         has_smap = 0;
2171 #if defined(XEN)
2172         Maxmem = xen_start_info->nr_pages - init_first;
2173         physmem = Maxmem;
2174         basemem = 0;
2175         physmap[0] = init_first << PAGE_SHIFT;
2176         physmap[1] = ptoa(Maxmem) - round_page(msgbufsize);
2177         physmap_idx = 0;
2178 #else
2179 #ifdef XBOX
2180         if (arch_i386_is_xbox) {
2181                 /*
2182                  * We queried the memory size before, so chop off 4MB for
2183                  * the framebuffer and inform the OS of this.
2184                  */
2185                 physmap[0] = 0;
2186                 physmap[1] = (arch_i386_xbox_memsize * 1024 * 1024) - XBOX_FB_SIZE;
2187                 physmap_idx = 0;
2188                 goto physmap_done;
2189         }
2190 #endif
2191         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
2192         bzero(physmap, sizeof(physmap));
2193         basemem = 0;
2194
2195         /*
2196          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
2197          * use that and do not make any VM86 calls.
2198          */
2199         physmap_idx = 0;
2200         smapbase = NULL;
2201         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
2202         if (kmdp == NULL)
2203                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
2204         if (kmdp != NULL)
2205                 smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
2206                     MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
2207         if (smapbase != NULL) {
2208                 /*
2209                  * subr_module.c says:
2210                  * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
2211                  * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
2212                  */
2213                 smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
2214                 smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
2215                 has_smap = 1;
2216
2217                 for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
2218                         if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2219                                 break;
2220                 goto have_smap;
2221         }
2222
2223         /*
2224          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
2225          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
2226          * need use the SMAP to determine the base memory size.
2227          */
2228         hasbrokenint12 = 0;
2229         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
2230         if (hasbrokenint12 == 0) {
2231                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
2232                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
2233                 basemem = vmf.vmf_ax;
2234                 basemem_setup();
2235         }
2236
2237         /*
2238          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
2239          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
2240          * kernel will unmap this page later.
2241          */
2242         pmap_kenter(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT), 1 << PAGE_SHIFT);
2243         vmc.npages = 0;
2244         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
2245         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
2246         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
2247
2248         vmf.vmf_ebx = 0;
2249         do {
2250                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
2251                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
2252                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
2253                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
2254                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
2255                         break;
2256                 has_smap = 1;
2257                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
2258                         break;
2259         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
2260
2261 have_smap:
2262         /*
2263          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
2264          * figure it out from the SMAP (or just guess).
2265          */
2266         if (basemem == 0) {
2267                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2268                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
2269                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
2270                                 break;
2271                         }
2272                 }
2273
2274                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
2275                 if (basemem == 0)
2276                         basemem = 640;
2277                 basemem_setup();
2278         }
2279
2280         if (physmap[1] != 0)
2281                 goto physmap_done;
2282
2283         /*
2284          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
2285          * memory size.  We will then build a simple memory map with
2286          * two segments, one for "base memory" and the second for
2287          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
2288          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
2289          * are in units of 1KB.
2290          *
2291          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
2292          */
2293         vmf.vmf_ax = 0xE801;
2294         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
2295                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
2296         } else {
2297                 /*
2298                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
2299                  * to determine the extended memory size.  Currently
2300                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
2301                  */
2302 #if 0
2303                 vmf.vmf_ah = 0x88;
2304                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
2305                 extmem = vmf.vmf_ax;
2306 #else
2307                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
2308 #endif
2309         }
2310
2311         /*
2312          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
2313          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
2314          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
2315          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
2316          * them beyond the limit.
2317          *
2318          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
2319          *      chop it to 15MB.
2320          */
2321         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
2322                 extmem = 15 * 1024;
2323
2324         physmap[0] = 0;
2325         physmap[1] = basemem * 1024;
2326         physmap_idx = 2;
2327         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
2328         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
2329
2330 physmap_done:
2331 #endif
2332         /*
2333          * Now, physmap contains a map of physical memory.
2334          */
2335
2336 #ifdef SMP
2337         /* make hole for AP bootstrap code */
2338         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
2339 #endif
2340
2341         /*
2342          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
2343          * highest page of the physical address space.  It should be
2344          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
2345          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
2346          */
2347         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2348
2349 #ifdef MAXMEM
2350         Maxmem = MAXMEM / 4;
2351 #endif
2352
2353         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
2354                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
2355
2356         /*
2357          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
2358          * the amount of memory in the system.
2359          */
2360         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
2361                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
2362
2363         /*
2364          * By default enable the memory test on real hardware, and disable
2365          * it if we appear to be running in a VM.  This avoids touching all
2366          * pages unnecessarily, which doesn't matter on real hardware but is
2367          * bad for shared VM hosts.  Use a general name so that
2368          * one could eventually do more with the code than just disable it.
2369          */
2370         memtest = (vm_guest > VM_GUEST_NO) ? 0 : 1;
2371         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
2372
2373         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
2374             (boothowto & RB_VERBOSE))
2375                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
2376
2377         /*
2378          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
2379          * extend the last memory segment to the new limit.
2380          */
2381         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
2382                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2383
2384         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
2385         pmap_bootstrap(first);
2386
2387         /*
2388          * Size up each available chunk of physical memory.
2389          */
2390         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
2391         pa_indx = 0;
2392         da_indx = 1;
2393         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
2394         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
2395         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
2396         pte = CMAP3;
2397
2398         /*
2399          * Get dcons buffer address
2400          */
2401         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
2402             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
2403                 dcons_addr = 0;
2404
2405 #ifndef XEN
2406         /*
2407          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
2408          * round up the start address and round down the end address.
2409          */
2410         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
2411                 vm_paddr_t end;
2412
2413                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
2414                 if (physmap[i + 1] < end)
2415                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
2416                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
2417                         int tmp, page_bad, full;
2418                         int *ptr = (int *)CADDR3;
2419
2420                         full = FALSE;
2421                         /*
2422                          * block out kernel memory as not available.
2423                          */
2424                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
2425                                 goto do_dump_avail;
2426
2427                         /*
2428                          * block out dcons buffer
2429                          */
2430                         if (dcons_addr > 0
2431                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
2432                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
2433                                 goto do_dump_avail;
2434
2435                         page_bad = FALSE;
2436                         if (memtest == 0)
2437                                 goto skip_memtest;
2438
2439                         /*
2440                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
2441                          */
2442                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
2443                         invltlb();
2444
2445                         tmp = *(int *)ptr;
2446                         /*
2447                          * Test for alternating 1's and 0's
2448                          */
2449                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
2450                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
2451                                 page_bad = TRUE;
2452                         /*
2453                          * Test for alternating 0's and 1's
2454                          */
2455                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
2456                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
2457                                 page_bad = TRUE;
2458                         /*
2459                          * Test for all 1's
2460                          */
2461                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
2462                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
2463                                 page_bad = TRUE;
2464                         /*
2465                          * Test for all 0's
2466                          */
2467                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
2468                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
2469                                 page_bad = TRUE;
2470                         /*
2471                          * Restore original value.
2472                          */
2473                         *(int *)ptr = tmp;
2474
2475 skip_memtest:
2476                         /*
2477                          * Adjust array of valid/good pages.
2478                          */
2479                         if (page_bad == TRUE)
2480                                 continue;
2481                         /*
2482                          * If this good page is a continuation of the
2483                          * previous set of good pages, then just increase
2484                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
2485                          * Note that "end" points one higher than end,
2486                          * making the range >= start and < end.
2487                          * If we're also doing a speculative memory
2488                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
2489                          * so that we keep going. The first bad page
2490                          * will terminate the loop.
2491                          */
2492                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
2493                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
2494                         } else {
2495                                 pa_indx++;
2496                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
2497                                         printf(
2498                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
2499                                         pa_indx--;
2500                                         full = TRUE;
2501                                         goto do_dump_avail;
2502                                 }
2503                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
2504                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2505                         }
2506                         physmem++;
2507 do_dump_avail:
2508                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
2509                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
2510                         } else {
2511                                 da_indx++;
2512                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
2513                                         da_indx--;
2514                                         goto do_next;
2515                                 }
2516                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
2517                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
2518                         }
2519 do_next:
2520                         if (full)
2521                                 break;
2522                 }
2523         }
2524         *pte = 0;
2525         invltlb();
2526 #else
2527         phys_avail[0] = physfree;
2528         phys_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2529         dump_avail[0] = 0;
2530         dump_avail[1] = xen_start_info->nr_pages*PAGE_SIZE;
2531
2532 #endif
2533
2534         /*
2535          * XXX
2536          * The last chunk must contain at least one page plus the message
2537          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
2538          * calculation, etc.).
2539          */
2540         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
2541             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
2542                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
2543                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2544                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
2545         }
2546
2547         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
2548
2549         /* Trim off space for the message buffer. */
2550         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
2551
2552         /* Map the message buffer. */
2553         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
2554                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
2555                     off);
2556
2557         PT_UPDATES_FLUSH();
2558 }
2559
2560 #ifdef XEN
2561 #define MTOPSIZE (1<<(14 + PAGE_SHIFT))
2562
2563 void
2564 init386(first)
2565         int first;
2566 {
2567         unsigned long gdtmachpfn;
2568         int error, gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2569         size_t kstack0_sz;
2570         struct pcpu *pc;
2571         struct callback_register event = {
2572                 .type = CALLBACKTYPE_event,
2573                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)Xhypervisor_callback },
2574         };
2575         struct callback_register failsafe = {
2576                 .type = CALLBACKTYPE_failsafe,
2577                 .address = {GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback },
2578         };
2579
2580         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2581         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
2582         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
2583         thread0.td_pcb = (struct pcb *)(thread0.td_kstack + kstack0_sz) - 1;
2584
2585         /*
2586          * This may be done better later if it gets more high level
2587          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2588          */
2589         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2590
2591         metadata_missing = 0;
2592         if (xen_start_info->mod_start) {
2593                 preload_metadata = (caddr_t)xen_start_info->mod_start;
2594                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2595         } else {
2596                 metadata_missing = 1;
2597         }
2598         if (envmode == 1)
2599                 kern_envp = static_env;
2600         else if ((caddr_t)xen_start_info->cmd_line)
2601                 kern_envp = xen_setbootenv((caddr_t)xen_start_info->cmd_line);
2602
2603         boothowto |= xen_boothowto(kern_envp);
2604
2605         /* Init basic tunables, hz etc */
2606         init_param1();
2607
2608         /*
2609          * XEN occupies a portion of the upper virtual address space
2610          * At its base it manages an array mapping machine page frames
2611          * to physical page frames - hence we need to be able to
2612          * access 4GB - (64MB  - 4MB + 64k)
2613          */
2614         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2615         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2616         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2617         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2618         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2619         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2620         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2621         gdt_segs[GBIOSLOWMEM_SEL].ssd_limit = atop(HYPERVISOR_VIRT_START + MTOPSIZE);
2622
2623         pc = &__pcpu[0];
2624         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2625         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2626
2627         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V | PG_RW);
2628         bzero(gdt, PAGE_SIZE);
2629         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2630                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2631
2632         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2633
2634         gdtmachpfn = vtomach(gdt) >> PAGE_SHIFT;
2635         PT_SET_MA(gdt, xpmap_ptom(VTOP(gdt)) | PG_V);
2636         PANIC_IF(HYPERVISOR_set_gdt(&gdtmachpfn, 512) != 0);
2637         lgdt(&r_gdt);
2638         gdtset = 1;
2639
2640         if ((error = HYPERVISOR_set_trap_table(trap_table)) != 0) {
2641                 panic("set_trap_table failed - error %d\n", error);
2642         }
2643
2644         error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &event);
2645         if (error == 0)
2646                 error = HYPERVISOR_callback_op(CALLBACKOP_register, &failsafe);
2647 #if     CONFIG_XEN_COMPAT <= 0x030002
2648         if (error == -ENOXENSYS)
2649                 HYPERVISOR_set_callbacks(GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL),
2650                     (unsigned long)Xhypervisor_callback,
2651                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL), (unsigned long)failsafe_callback);
2652 #endif
2653         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2654         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2655                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2656         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2657         first += DPCPU_SIZE;
2658         physfree += DPCPU_SIZE;
2659         init_first += DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE;
2660
2661         PCPU_SET(prvspace, pc);
2662         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2663         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2664
2665         /*
2666          * Initialize mutexes.
2667          *
2668          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2669          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2670          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2671          *           under witness.
2672          */
2673         mutex_init();
2674         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2675
2676         /* make ldt memory segments */
2677         PT_SET_MA(ldt, xpmap_ptom(VTOP(ldt)) | PG_V | PG_RW);
2678         bzero(ldt, PAGE_SIZE);
2679         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2680         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2681         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2682                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2683
2684         default_proc_ldt.ldt_base = (caddr_t)ldt;
2685         default_proc_ldt.ldt_len = 6;
2686         _default_ldt = (int)&default_proc_ldt;
2687         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2688         PT_SET_MA(ldt, *vtopte((unsigned long)ldt) & ~PG_RW);
2689         xen_set_ldt((unsigned long) ldt, (sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]));
2690
2691 #if defined(XEN_PRIVILEGED)
2692         /*
2693          * Initialize the i8254 before the console so that console
2694          * initialization can use DELAY().
2695          */
2696         i8254_init();
2697 #endif
2698
2699         /*
2700          * Initialize the console before we print anything out.
2701          */
2702         cninit();
2703
2704         if (metadata_missing)
2705                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2706
2707 #ifdef DEV_ISA
2708 #ifdef DEV_ATPIC
2709         elcr_probe();
2710         atpic_startup();
2711 #else
2712         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2713         atpic_reset();
2714
2715         /*
2716          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2717          * interrupt handler.
2718          */
2719         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2720             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2721         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2722             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2723 #endif
2724 #endif
2725
2726 #ifdef DDB
2727         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
2728         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
2729 #endif
2730
2731         kdb_init();
2732
2733 #ifdef KDB
2734         if (boothowto & RB_KDB)
2735                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
2736 #endif
2737
2738         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2739         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2740             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2741         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2742             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2743         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2744
2745         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
2746         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
2747         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
2748             kstack0_sz - sizeof(struct pcb) - 16);
2749         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
2750         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2751         HYPERVISOR_stack_switch(GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL),
2752             PCPU_GET(common_tss.tss_esp0));
2753
2754         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
2755         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
2756
2757         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2758             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2759         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2760             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2761 #ifdef PAE
2762         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
2763 #else
2764         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2765 #endif
2766         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
2767         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2768         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2769             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2770         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2771         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2772         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2773
2774         vm86_initialize();
2775         getmemsize(first);
2776         init_param2(physmem);
2777
2778         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2779
2780         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
2781         /* transfer to user mode */
2782
2783         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
2784         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
2785
2786         /* setup proc 0's pcb */
2787         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2788 #ifdef PAE
2789         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
2790 #else
2791         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
2792 #endif
2793         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2794         thread0.td_frame = &proc0_tf;
2795         thread0.td_pcb->pcb_fsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[0];
2796         thread0.td_pcb->pcb_gsd = PCPU_GET(fsgs_gdt)[1];
2797
2798         cpu_probe_amdc1e();
2799 }
2800
2801 #else
2802 void
2803 init386(first)
2804         int first;
2805 {
2806         struct gate_descriptor *gdp;
2807         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
2808         size_t kstack0_sz;
2809         struct pcpu *pc;
2810
2811         thread0.td_kstack = proc0kstack;
2812         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
2813         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
2814         thread0.td_pcb = (struct pcb *)(thread0.td_kstack + kstack0_sz) - 1;
2815
2816         /*
2817          * This may be done better later if it gets more high level
2818          * components in it. If so just link td->td_proc here.
2819          */
2820         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
2821
2822         metadata_missing = 0;
2823         if (bootinfo.bi_modulep) {
2824                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
2825                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
2826         } else {
2827                 metadata_missing = 1;
2828         }
2829         if (envmode == 1)
2830                 kern_envp = static_env;
2831         else if (bootinfo.bi_envp)
2832                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
2833
2834         /* Init basic tunables, hz etc */
2835         init_param1();
2836
2837         /*
2838          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
2839          * of address space and permissions are enforced at page level.
2840          */
2841         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2842         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2843         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2844         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2845         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2846         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2847
2848         pc = &__pcpu[0];
2849         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2850         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) pc;
2851         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int) &pc->pc_common_tss;
2852
2853         for (x = 0; x < NGDT; x++)
2854                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2855
2856         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2857         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2858         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
2859         lgdt(&r_gdt);
2860
2861         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
2862         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
2863                 pmap_kenter(pa + KERNBASE, pa);
2864         dpcpu_init((void *)(first + KERNBASE), 0);
2865         first += DPCPU_SIZE;
2866         PCPU_SET(prvspace, pc);
2867         PCPU_SET(curthread, &thread0);
2868         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
2869
2870         /*
2871          * Initialize mutexes.
2872          *
2873          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
2874          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
2875          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
2876          *           under witness.
2877          */
2878         mutex_init();
2879         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
2880
2881         /* make ldt memory segments */
2882         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2883         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
2884         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2885                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2886
2887         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2888         lldt(_default_ldt);
2889         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
2890
2891         /* exceptions */
2892         for (x = 0; x < NIDT; x++)
2893                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2894                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2895         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2896             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2897         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2898             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2899         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2900             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2901         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2902             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2903         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2904             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2905         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2906             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2907         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2908             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2909         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL
2910             , GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2911         setidt(IDT_DF, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2912         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2913             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2914         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2915             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2916         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2917             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2918         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2919             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2920         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2921             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2922         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2923             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2924         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2925             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2926         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2927             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2928         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2929             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2930         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
2931             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2932         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2933             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2934 #ifdef KDTRACE_HOOKS
2935         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYS386TGT, SEL_UPL,
2936             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2937 #endif
2938 #ifdef XENHVM
2939         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
2940             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2941 #endif
2942
2943         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2944         r_idt.rd_base = (int) idt;
2945         lidt(&r_idt);
2946
2947 #ifdef XBOX
2948         /*
2949          * The following code queries the PCI ID of 0:0:0. For the XBOX,
2950          * This should be 0x10de / 0x02a5.
2951          *
2952          * This is exactly what Linux does.
2953          */
2954         outl(0xcf8, 0x80000000);
2955         if (inl(0xcfc) == 0x02a510de) {
2956                 arch_i386_is_xbox = 1;
2957                 pic16l_setled(XBOX_LED_GREEN);
2958
2959                 /*
2960                  * We are an XBOX, but we may have either 64MB or 128MB of
2961                  * memory. The PCI host bridge should be programmed for this,
2962                  * so we just query it.
2963                  */
2964                 outl(0xcf8, 0x80000084);
2965                 arch_i386_xbox_memsize = (inl(0xcfc) == 0x7FFFFFF) ? 128 : 64;
2966         }
2967 #endif /* XBOX */
2968
2969         /*
2970          * Initialize the i8254 before the console so that console
2971          * initialization can use DELAY().
2972          */
2973         i8254_init();
2974
2975         /*
2976          * Initialize the console before we print anything out.
2977          */
2978         cninit();
2979
2980         if (metadata_missing)
2981                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2982
2983 #ifdef DEV_ISA
2984 #ifdef DEV_ATPIC
2985         elcr_probe();
2986         atpic_startup();
2987 #else
2988         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
2989         atpic_reset();
2990
2991         /*
2992          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
2993          * interrupt handler.
2994          */
2995         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2996             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2997         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
2998             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2999 #endif
3000 #endif
3001
3002 #ifdef DDB
3003         ksym_start = bootinfo.bi_symtab;
3004         ksym_end = bootinfo.bi_esymtab;
3005 #endif
3006
3007         kdb_init();
3008
3009 #ifdef KDB
3010         if (boothowto & RB_KDB)
3011                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
3012 #endif
3013
3014         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
3015         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3016             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3017         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
3018             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
3019         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
3020
3021         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
3022         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
3023         PCPU_SET(common_tss.tss_esp0, thread0.td_kstack +
3024             kstack0_sz - sizeof(struct pcb) - 16);
3025         PCPU_SET(common_tss.tss_ss0, GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL));
3026         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
3027         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
3028         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
3029         PCPU_SET(common_tss.tss_ioopt, (sizeof (struct i386tss)) << 16);
3030         ltr(gsel_tss);
3031
3032         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
3033         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
3034
3035         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
3036             dblfault_tss.tss_esp2 = (int)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
3037         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
3038             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3039 #ifdef PAE
3040         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePDPT;
3041 #else
3042         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
3043 #endif
3044         dblfault_tss.tss_eip = (int)dblfault_handler;
3045         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
3046         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
3047             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
3048         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
3049         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
3050         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
3051
3052         vm86_initialize();
3053         getmemsize(first);
3054         init_param2(physmem);
3055
3056         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
3057
3058         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
3059
3060         /* make a call gate to reenter kernel with */
3061         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
3062
3063         x = (int) &IDTVEC(lcall_syscall);
3064         gdp->gd_looffset = x;
3065         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
3066         gdp->gd_stkcpy = 1;
3067         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
3068         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
3069         gdp->gd_p = 1;
3070         gdp->gd_hioffset = x >> 16;
3071
3072         /* XXX does this work? */
3073         /* XXX yes! */
3074         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
3075         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
3076
3077         /* transfer to user mode */
3078
3079         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
3080         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
3081
3082         /* setup proc 0's pcb */
3083         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
3084 #ifdef PAE
3085         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePDPT;
3086 #else
3087         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD;
3088 #endif
3089         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
3090         thread0.td_frame = &proc0_tf;
3091
3092         cpu_probe_amdc1e();
3093
3094 #ifdef FDT
3095         x86_init_fdt();
3096 #endif
3097 }
3098 #endif
3099
3100 void
3101 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
3102 {
3103
3104         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
3105 }
3106
3107 static int
3108 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
3109 {
3110         struct bios_smap *smapbase;
3111         struct bios_smap_xattr smap;
3112         caddr_t kmdp;
3113         uint32_t *smapattr;
3114         int count, error, i;
3115
3116         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
3117         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
3118         if (kmdp == NULL)
3119                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
3120         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
3121             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
3122         if (smapbase == NULL)
3123                 return (0);
3124         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
3125             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
3126         count = *((u_int32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
3127         error = 0;
3128         for (i = 0; i < count; i++) {
3129                 smap.base = smapbase[i].base;
3130                 smap.length = smapbase[i].length;
3131                 smap.type = smapbase[i].type;
3132                 if (smapattr != NULL)
3133                         smap.xattr = smapattr[i];
3134                 else
3135                         smap.xattr = 0;
3136                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
3137         }
3138         return (error);
3139 }
3140 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
3141     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr", "Raw BIOS SMAP data");
3142
3143 void
3144 spinlock_enter(void)
3145 {
3146         struct thread *td;
3147         register_t flags;
3148
3149         td = curthread;
3150         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
3151                 flags = intr_disable();
3152                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
3153                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
3154         } else
3155                 td->td_md.md_spinlock_count++;
3156         critical_enter();
3157 }
3158
3159 void
3160 spinlock_exit(void)
3161 {
3162         struct thread *td;
3163         register_t flags;
3164
3165         td = curthread;
3166         critical_exit();
3167         flags = td->td_md.md_saved_flags;
3168         td->td_md.md_spinlock_count--;
3169         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
3170                 intr_restore(flags);
3171 }
3172
3173 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
3174 static void f00f_hack(void *unused);
3175 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
3176
3177 static void
3178 f00f_hack(void *unused)
3179 {
3180         struct gate_descriptor *new_idt;
3181         vm_offset_t tmp;
3182
3183         if (!has_f00f_bug)
3184                 return;
3185
3186         GIANT_REQUIRED;
3187
3188         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
3189
3190         tmp = kmem_malloc(kernel_arena, PAGE_SIZE * 2, M_WAITOK | M_ZERO);
3191         if (tmp == 0)
3192                 panic("kmem_malloc returned 0");
3193
3194         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
3195         new_idt = (struct gate_descriptor*)
3196             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
3197         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
3198         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
3199         lidt(&r_idt);
3200         idt = new_idt;
3201         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
3202 }
3203 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
3204
3205 /*
3206  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
3207  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
3208  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
3209  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
3210  * enough for a backtrace.
3211  */
3212 void
3213 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
3214 {
3215
3216         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
3217         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
3218         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
3219         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
3220         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
3221         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
3222 }
3223
3224 int
3225 ptrace_set_pc(struct thread *td, u_long addr)
3226 {
3227
3228         td->td_frame->tf_eip = addr;
3229         return (0);
3230 }
3231
3232 int
3233 ptrace_single_step(struct thread *td)
3234 {
3235         td->td_frame->tf_eflags |= PSL_T;
3236         return (0);
3237 }
3238
3239 int
3240 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
3241 {
3242         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
3243         return (0);
3244 }
3245
3246 int
3247 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3248 {
3249         struct pcb *pcb;
3250         struct trapframe *tp;
3251
3252         tp = td->td_frame;
3253         pcb = td->td_pcb;
3254         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
3255         return (fill_frame_regs(tp, regs));
3256 }
3257
3258 int
3259 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
3260 {
3261         regs->r_fs = tp->tf_fs;
3262         regs->r_es = tp->tf_es;
3263         regs->r_ds = tp->tf_ds;
3264         regs->r_edi = tp->tf_edi;
3265         regs->r_esi = tp->tf_esi;
3266         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
3267         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
3268         regs->r_edx = tp->tf_edx;
3269         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
3270         regs->r_eax = tp->tf_eax;
3271         regs->r_eip = tp->tf_eip;
3272         regs->r_cs = tp->tf_cs;
3273         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
3274         regs->r_esp = tp->tf_esp;
3275         regs->r_ss = tp->tf_ss;
3276         return (0);
3277 }
3278
3279 int
3280 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
3281 {
3282         struct pcb *pcb;
3283         struct trapframe *tp;
3284
3285         tp = td->td_frame;
3286         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
3287             !CS_SECURE(regs->r_cs))
3288                 return (EINVAL);
3289         pcb = td->td_pcb;
3290         tp->tf_fs = regs->r_fs;
3291         tp->tf_es = regs->r_es;
3292         tp->tf_ds = regs->r_ds;
3293         tp->tf_edi = regs->r_edi;
3294         tp->tf_esi = regs->r_esi;
3295         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
3296         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
3297         tp->tf_edx = regs->r_edx;
3298         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
3299         tp->tf_eax = regs->r_eax;
3300         tp->tf_eip = regs->r_eip;
3301         tp->tf_cs = regs->r_cs;
3302         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
3303         tp->tf_esp = regs->r_esp;
3304         tp->tf_ss = regs->r_ss;
3305         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
3306         return (0);
3307 }
3308
3309 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3310 static void
3311 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
3312         struct savexmm *sv_xmm;
3313         struct save87 *sv_87;
3314 {
3315         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3316         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3317         int i;
3318
3319         bzero(sv_87, sizeof(*sv_87));
3320
3321         /* FPU control/status */
3322         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
3323         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
3324         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
3325         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
3326         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
3327         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
3328         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
3329         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
3330
3331         /* FPU registers */
3332         for (i = 0; i < 8; ++i)
3333                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
3334 }
3335
3336 static void
3337 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
3338         struct save87 *sv_87;
3339         struct savexmm *sv_xmm;
3340 {
3341         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
3342         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
3343         int i;
3344
3345         /* FPU control/status */
3346         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
3347         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
3348         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
3349         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
3350         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
3351         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
3352         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
3353         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
3354
3355         /* FPU registers */
3356         for (i = 0; i < 8; ++i)
3357                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
3358 }
3359 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3360
3361 int
3362 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3363 {
3364
3365         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
3366             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
3367             ("not suspended thread %p", td));
3368 #ifdef DEV_NPX
3369         npxgetregs(td);
3370 #else
3371         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
3372 #endif
3373 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3374         if (cpu_fxsr)
3375                 fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_user_save.sv_xmm,
3376                     (struct save87 *)fpregs);
3377         else
3378 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3379                 bcopy(&td->td_pcb->pcb_user_save.sv_87, fpregs,
3380                     sizeof(*fpregs));
3381         return (0);
3382 }
3383
3384 int
3385 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
3386 {
3387
3388 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3389         if (cpu_fxsr)
3390                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
3391                     &td->td_pcb->pcb_user_save.sv_xmm);
3392         else
3393 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
3394                 bcopy(fpregs, &td->td_pcb->pcb_user_save.sv_87,
3395                     sizeof(*fpregs));
3396 #ifdef DEV_NPX
3397         npxuserinited(td);
3398 #endif
3399         return (0);
3400 }
3401
3402 /*
3403  * Get machine context.
3404  */
3405 int
3406 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
3407 {
3408         struct trapframe *tp;
3409         struct segment_descriptor *sdp;
3410
3411         tp = td->td_frame;
3412
3413         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
3414         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_esp);
3415         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
3416         mcp->mc_gs = td->td_pcb->pcb_gs;
3417         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
3418         mcp->mc_es = tp->tf_es;
3419         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
3420         mcp->mc_edi = tp->tf_edi;
3421         mcp->mc_esi = tp->tf_esi;
3422         mcp->mc_ebp = tp->tf_ebp;
3423         mcp->mc_isp = tp->tf_isp;
3424         mcp->mc_eflags = tp->tf_eflags;
3425         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
3426                 mcp->mc_eax = 0;
3427                 mcp->mc_edx = 0;
3428                 mcp->mc_eflags &= ~PSL_C;
3429         } else {
3430                 mcp->mc_eax = tp->tf_eax;
3431                 mcp->mc_edx = tp->tf_edx;
3432         }
3433         mcp->mc_ebx = tp->tf_ebx;
3434         mcp->mc_ecx = tp->tf_ecx;
3435         mcp->mc_eip = tp->tf_eip;
3436         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
3437         mcp->mc_esp = tp->tf_esp;
3438         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
3439         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
3440         get_fpcontext(td, mcp);
3441         sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
3442         mcp->mc_fsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3443         sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
3444         mcp->mc_gsbase = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
3445         mcp->mc_flags = 0;
3446         bzero(mcp->mc_spare2, sizeof(mcp->mc_spare2));
3447         return (0);
3448 }
3449
3450 /*
3451  * Set machine context.
3452  *
3453  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
3454  * touch the cs selector.
3455  */
3456 int
3457 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
3458 {
3459         struct trapframe *tp;
3460         int eflags, ret;
3461
3462         tp = td->td_frame;
3463         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp))
3464                 return (EINVAL);
3465         eflags = (mcp->mc_eflags & PSL_USERCHANGE) |
3466             (tp->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE);
3467         if ((ret = set_fpcontext(td, mcp)) == 0) {
3468                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
3469                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
3470                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
3471                 tp->tf_edi = mcp->mc_edi;
3472                 tp->tf_esi = mcp->mc_esi;
3473                 tp->tf_ebp = mcp->mc_ebp;
3474                 tp->tf_ebx = mcp->mc_ebx;
3475                 tp->tf_edx = mcp->mc_edx;
3476                 tp->tf_ecx = mcp->mc_ecx;
3477                 tp->tf_eax = mcp->mc_eax;
3478                 tp->tf_eip = mcp->mc_eip;
3479                 tp->tf_eflags = eflags;
3480                 tp->tf_esp = mcp->mc_esp;
3481                 tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
3482                 td->td_pcb->pcb_gs = mcp->mc_gs;
3483                 ret = 0;
3484         }
3485         return (ret);
3486 }
3487
3488 static void
3489 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
3490 {
3491
3492 #ifndef DEV_NPX
3493         mcp->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
3494         mcp->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
3495         bzero(mcp->mc_fpstate, sizeof(mcp->mc_fpstate));
3496 #else
3497         mcp->mc_ownedfp = npxgetregs(td);
3498         bcopy(&td->td_pcb->pcb_user_save, &mcp->mc_fpstate[0],
3499             sizeof(mcp->mc_fpstate));
3500         mcp->mc_fpformat = npxformat();
3501 #endif
3502 }
3503
3504 static int
3505 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
3506 {
3507
3508         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
3509                 return (0);
3510         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_387 &&
3511             mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
3512                 return (EINVAL);
3513         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
3514                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
3515                 fpstate_drop(td);
3516         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
3517             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
3518 #ifdef DEV_NPX
3519 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
3520                 if (cpu_fxsr)
3521                         ((union savefpu *)&mcp->mc_fpstate)->sv_xmm.sv_env.
3522                             en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
3523 #endif
3524                 npxsetregs(td, (union savefpu *)&mcp->mc_fpstate);
3525 #endif
3526         } else
3527                 return (EINVAL);
3528         return (0);
3529 }
3530
3531 static void
3532 fpstate_drop(struct thread *td)
3533 {
3534
3535         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
3536         critical_enter();
3537 #ifdef DEV_NPX
3538         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
3539                 npxdrop();
3540 #endif
3541         /*
3542          * XXX force a full drop of the npx.  The above only drops it if we
3543          * owned it.  npxgetregs() has the same bug in the !cpu_fxsr case.
3544          *
3545          * XXX I don't much like npxgetregs()'s semantics of doing a full
3546          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
3547          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
3548          * sendsig() is the only caller of npxgetregs()... perhaps we just
3549          * have too many layers.
3550          */
3551         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE |
3552             PCB_NPXUSERINITDONE);
3553         critical_exit();
3554 }
3555
3556 int
3557 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3558 {
3559         struct pcb *pcb;
3560
3561         if (td == NULL) {
3562                 dbregs->dr[0] = rdr0();
3563                 dbregs->dr[1] = rdr1();
3564                 dbregs->dr[2] = rdr2();
3565                 dbregs->dr[3] = rdr3();
3566                 dbregs->dr[4] = rdr4();
3567                 dbregs->dr[5] = rdr5();
3568                 dbregs->dr[6] = rdr6();
3569                 dbregs->dr[7] = rdr7();
3570         } else {
3571                 pcb = td->td_pcb;
3572                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
3573                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
3574                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
3575                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
3576                 dbregs->dr[4] = 0;
3577                 dbregs->dr[5] = 0;
3578                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
3579                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
3580         }
3581         return (0);
3582 }
3583
3584 int
3585 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
3586 {
3587         struct pcb *pcb;
3588         int i;
3589
3590         if (td == NULL) {
3591                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
3592                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
3593                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
3594                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
3595                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
3596                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
3597                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
3598                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
3599         } else {
3600                 /*
3601                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
3602                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
3603                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
3604                  * TRCTRAP.
3605                  */
3606                 for (i = 0; i < 4; i++) {
3607                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3608                                 return (EINVAL);
3609                         if (DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
3610                                 return (EINVAL);
3611                 }
3612
3613                 pcb = td->td_pcb;
3614
3615                 /*
3616                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
3617                  * process's address space.  If a process could do this, it
3618                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
3619                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
3620                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
3621                  * process's address space.
3622                  *
3623                  * XXX - what about when the watched area of the user's
3624                  * address space is written into from within the kernel
3625                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
3626                  * from within kernel mode?
3627                  */
3628
3629                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
3630                         /* dr0 is enabled */
3631                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3632                                 return (EINVAL);
3633                 }
3634
3635                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
3636                         /* dr1 is enabled */
3637                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3638                                 return (EINVAL);
3639                 }
3640
3641                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
3642                         /* dr2 is enabled */
3643                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3644                                 return (EINVAL);
3645                 }
3646
3647                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
3648                         /* dr3 is enabled */
3649                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3650                                 return (EINVAL);
3651                 }
3652
3653                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
3654                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
3655                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
3656                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
3657                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
3658                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
3659
3660                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
3661         }
3662
3663         return (0);
3664 }
3665
3666 /*
3667  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
3668  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
3669  */
3670 int
3671 user_dbreg_trap(void)
3672 {
3673         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
3674         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
3675         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
3676         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
3677         int i;
3678
3679         dr7 = rdr7();
3680         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
3681                 /*
3682                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
3683                  * thus the trap couldn't have been caused by the
3684                  * hardware debug registers
3685                  */
3686                 return 0;
3687         }
3688
3689         nbp = 0;
3690         dr6 = rdr6();
3691         bp = dr6 & 0x0000000f;
3692
3693         if (!bp) {
3694                 /*
3695                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
3696                  * trap was not caused by any of the debug registers
3697                  */
3698                 return 0;
3699         }
3700
3701         /*
3702          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
3703          * which ones and if any of them are user space addresses
3704          */
3705
3706         if (bp & 0x01) {
3707                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
3708         }
3709         if (bp & 0x02) {
3710                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
3711         }
3712         if (bp & 0x04) {
3713                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
3714         }
3715         if (bp & 0x08) {
3716                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
3717         }
3718
3719         for (i = 0; i < nbp; i++) {
3720                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3721                         /*
3722                          * addr[i] is in user space
3723                          */
3724                         return nbp;
3725                 }
3726         }
3727
3728         /*
3729          * None of the breakpoints are in user space.
3730          */
3731         return 0;
3732 }
3733
3734 #ifdef KDB
3735
3736 /*
3737  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
3738  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
3739  */
3740
3741 /* silence compiler warnings */
3742 u_char inb_(u_short);
3743 void outb_(u_short, u_char);
3744
3745 u_char
3746 inb_(u_short port)
3747 {
3748         return inb(port);
3749 }
3750
3751 void
3752 outb_(u_short port, u_char data)
3753 {
3754         outb(port, data);
3755 }
3756
3757 #endif /* KDB */