9b6443da47ff804e237d9424311c71fc1906ea50
[dragonfly.git] / sys / platform / vkernel / i386 / cpu_regs.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
3  * Copyright (C) 1994, David Greenman
4  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990, 1993
5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
6  *
7  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
8  * William Jolitz.
9  *
10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
11  * modification, are permitted provided that the following conditions
12  * are met:
13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
19  *    must display the following acknowledgement:
20  *      This product includes software developed by the University of
21  *      California, Berkeley and its contributors.
22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
24  *    without specific prior written permission.
25  *
26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
36  * SUCH DAMAGE.
37  *
38  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
39  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
40  */
41
42 #include "use_npx.h"
43 #include "opt_compat.h"
44 #include "opt_ddb.h"
45 #include "opt_directio.h"
46 #include "opt_inet.h"
47 #include "opt_ipx.h"
48 #include "opt_msgbuf.h"
49 #include "opt_swap.h"
50
51 #include <sys/param.h>
52 #include <sys/systm.h>
53 #include <sys/sysproto.h>
54 #include <sys/signalvar.h>
55 #include <sys/kernel.h>
56 #include <sys/linker.h>
57 #include <sys/malloc.h>
58 #include <sys/proc.h>
59 #include <sys/buf.h>
60 #include <sys/reboot.h>
61 #include <sys/mbuf.h>
62 #include <sys/msgbuf.h>
63 #include <sys/sysent.h>
64 #include <sys/sysctl.h>
65 #include <sys/vmmeter.h>
66 #include <sys/bus.h>
67 #include <sys/upcall.h>
68 #include <sys/usched.h>
69 #include <sys/reg.h>
70
71 #include <vm/vm.h>
72 #include <vm/vm_param.h>
73 #include <sys/lock.h>
74 #include <vm/vm_kern.h>
75 #include <vm/vm_object.h>
76 #include <vm/vm_page.h>
77 #include <vm/vm_map.h>
78 #include <vm/vm_pager.h>
79 #include <vm/vm_extern.h>
80
81 #include <sys/thread2.h>
82 #include <sys/mplock2.h>
83
84 #include <sys/user.h>
85 #include <sys/exec.h>
86 #include <sys/cons.h>
87
88 #include <ddb/ddb.h>
89
90 #include <machine/cpu.h>
91 #include <machine/clock.h>
92 #include <machine/specialreg.h>
93 #include <machine/md_var.h>
94 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
95 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
96 #include <machine/smp.h>
97 #ifdef PERFMON
98 #include <machine/perfmon.h>
99 #endif
100 #include <machine/cputypes.h>
101
102 #include <bus/isa/rtc.h>
103 #include <machine/vm86.h>
104 #include <sys/random.h>
105 #include <sys/ptrace.h>
106 #include <machine/sigframe.h>
107 #include <unistd.h>             /* umtx_* functions */
108 #include <pthread.h>            /* pthread_yield */
109
110 extern void dblfault_handler (void);
111
112 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
113 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
114 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
115 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
116 #ifdef DIRECTIO
117 extern void ffs_rawread_setup(void);
118 #endif /* DIRECTIO */
119
120 #ifdef SMP
121 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
122 #else
123 int64_t tsc_offsets[1];
124 #endif
125
126 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
127 extern int swtch_optim_stats;
128 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
129         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
130 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
131         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
132 #endif
133
134 static int
135 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
136 {
137         u_long pmem = ctob(physmem);
138
139         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
140         return (error);
141 }
142
143 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
144         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
145
146 static int
147 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
148 {
149         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
150                 ctob((int)Maxmem - vmstats.v_wire_count), req);
151         return (error);
152 }
153
154 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
155         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
156
157 SYSCTL_ULONG(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLFLAG_RD, &Maxmem, 0, "");
158
159 #if 0
160
161 static int
162 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
163 {
164         int error;
165
166         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
167          * some initial nulls).
168          */
169         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
170                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
171         if(error) return(error);
172         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
173                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
174                         msgbufp->msg_bufr,req);
175         }
176         return(error);
177 }
178
179 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
180         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
181
182 static int msgbuf_clear;
183
184 static int
185 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
186 {
187         int error;
188         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
189                 req);
190         if (!error && req->newptr) {
191                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
192                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
193                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
194                 msgbuf_clear=0;
195         }
196         return (error);
197 }
198
199 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
200         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
201         "Clear kernel message buffer");
202
203 #endif
204
205 /*
206  * Send an interrupt to process.
207  *
208  * Stack is set up to allow sigcode stored
209  * at top to call routine, followed by kcall
210  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
211  * resets the signal mask, the stack, and the
212  * frame pointer, it returns to the user
213  * specified pc, psl.
214  */
215 void
216 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
217 {
218         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
219         struct proc *p = lp->lwp_proc;
220         struct trapframe *regs;
221         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
222         struct sigframe sf, *sfp;
223         int oonstack;
224
225         regs = lp->lwp_md.md_regs;
226         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
227
228         /* save user context */
229         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
230         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
231         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
232         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
233         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
234
235         /* make the size of the saved context visible to userland */
236         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); 
237
238         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
239         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
240             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
241                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
242                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
243                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
244         }
245         else
246                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
247
248         /* Translate the signal is appropriate */
249         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
250                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
251                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
252         }
253
254         /* Build the argument list for the signal handler. */
255         sf.sf_signum = sig;
256         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
257         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
258                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
259                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
260                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
261
262                 /* fill siginfo structure */
263                 sf.sf_si.si_signo = sig;
264                 sf.sf_si.si_code = code;
265                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
266         }
267         else {
268                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
269                 sf.sf_siginfo = code;
270                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
271                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
272         }
273
274 #if 0
275         /*
276          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
277          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
278          * eflags.
279          */
280         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
281                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
282                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
283
284                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
285                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
286                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
287                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
288
289                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
290                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
291                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
292                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
293
294                 /*
295                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
296                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
297                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
298                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
299                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
300                  */
301                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
302         }
303 #endif
304         
305         /*
306          * Save the FPU state and reinit the FP unit
307          */
308         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
309
310         /*
311          * Copy the sigframe out to the user's stack.
312          */
313         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
314                 /*
315                  * Something is wrong with the stack pointer.
316                  * ...Kill the process.
317                  */
318                 sigexit(lp, SIGILL);
319         }
320
321         regs->tf_esp = (int)sfp;
322         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
323
324         /*
325          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
326          * on function entry
327          */
328         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
329
330         regs->tf_cs = _ucodesel;
331         regs->tf_ds = _udatasel;
332         regs->tf_es = _udatasel;
333         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
334                 regs->tf_fs = _udatasel;
335                 regs->tf_gs = _udatasel;
336         }
337         regs->tf_ss = _udatasel;
338 }
339
340 /*
341  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
342  * VM context.
343  *
344  * Allow userland to set or maintain PSL_RF, the resume flag.  This flag
345  * basically controls whether the return PC should skip the first instruction
346  * (as in an explicit system call) or re-execute it (as in an exception).
347  */
348 int
349 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
350 {
351         frame->tf_cs = _ucodesel;
352         frame->tf_ds = _udatasel;
353         frame->tf_es = _udatasel;
354 #if 0
355         frame->tf_fs = _udatasel;
356         frame->tf_gs = _udatasel;
357 #endif
358         frame->tf_ss = _udatasel;
359         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
360         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
361         return(0);
362 }
363
364 int
365 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
366 {
367          struct segment_descriptor *desc;
368          int i;
369
370          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
371                 desc = &tls->tls[i];
372                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
373                         continue;
374                 if (desc->sd_def32 == 0)
375                         return(ENXIO);
376                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
377                         return(ENXIO);
378                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
379                         return(ENXIO);
380                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
381                         return(ENXIO);
382          }
383          return(0);
384 }
385
386 /*
387  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
388  *
389  * System call to cleanup state after a signal
390  * has been taken.  Reset signal mask and
391  * stack state from context left by sendsig (above).
392  * Return to previous pc and psl as specified by
393  * context left by sendsig. Check carefully to
394  * make sure that the user has not modified the
395  * state to gain improper privileges.
396  *
397  * MPSAFE
398  */
399 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
400 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
401
402 int
403 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
404 {
405         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
406         struct trapframe *regs;
407         ucontext_t ucp;
408         int cs;
409         int eflags;
410         int error;
411
412         error = copyin(uap->sigcntxp, &ucp, sizeof(ucp));
413         if (error)
414                 return (error);
415
416         regs = lp->lwp_md.md_regs;
417         eflags = ucp.uc_mcontext.mc_eflags;
418
419 #if 0
420         if (eflags & PSL_VM) {
421                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
422                 struct vm86_kernel *vm86;
423
424                 /*
425                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
426                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
427                  */
428                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
429                         return (EINVAL);
430                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
431                 if (vm86->vm86_inited == 0)
432                         return (EINVAL);
433
434                 /* go back to user mode if both flags are set */
435                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
436                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
437
438                 if (vm86->vm86_has_vme) {
439                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
440                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
441                 } else {
442                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
443                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
444                 }
445                 bcopy(&ucp.uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
446                 tf->tf_eflags = eflags;
447                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
448                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
449                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
450                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
451                 tf->tf_ds = _udatasel;
452                 tf->tf_es = _udatasel;
453 #if 0
454                 tf->tf_fs = _udatasel;
455                 tf->tf_gs = _udatasel;
456 #endif
457         } else 
458 #endif
459         {
460                 /*
461                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
462                  */
463                 /*
464                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
465                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
466                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
467                  * the signal context during signal handling and there is no
468                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
469                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
470                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
471                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
472                  */
473                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
474                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
475                         return(EINVAL);
476                 }
477
478                 /*
479                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
480                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
481                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
482                  */
483                 cs = ucp.uc_mcontext.mc_cs;
484                 if (!CS_SECURE(cs)) {
485                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
486                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
487                         return(EINVAL);
488                 }
489                 bcopy(&ucp.uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
490         }
491
492         /*
493          * Restore the FPU state from the frame
494          */
495         crit_enter();
496         npxpop(&ucp.uc_mcontext);
497
498         if (ucp.uc_mcontext.mc_onstack & 1)
499                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
500         else
501                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
502
503         lp->lwp_sigmask = ucp.uc_sigmask;
504         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
505         crit_exit();
506         return(EJUSTRETURN);
507 }
508
509 /*
510  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
511  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have 
512  * already been pushed on the stack.
513  */
514 struct upc_frame {
515         register_t      eax;
516         register_t      ecx;
517         register_t      edx;
518         register_t      flags;
519         register_t      oldip;
520 };
521
522 void
523 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
524 {
525         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
526         struct trapframe *regs;
527         struct upcall upcall;
528         struct upc_frame upc_frame;
529         int     crit_count = 0;
530
531         /*
532          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
533          * context, switch back to the virtual kernel context before
534          * trying to post the signal.
535          */
536         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
537                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
538                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
539         }
540
541         /*
542          * Get the upcall data structure
543          */
544         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
545             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
546         ) {
547                 vu->vu_pending = 0;
548                 kprintf("bad upcall address\n");
549                 return;
550         }
551
552         /*
553          * If the data structure is already marked pending or has a critical
554          * section count, mark the data structure as pending and return 
555          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
556          */
557         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
558                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
559                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
560                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
561                                 sizeof(upcall.upc_pending));
562                 }
563                 return;
564         }
565
566         /*
567          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
568          *
569          * Bump our critical section count and set or clear the
570          * user pending flag depending on whether more upcalls are
571          * pending.  The user will be responsible for calling 
572          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
573          */
574         vu->vu_pending = 0;
575         upcall.upc_pending = morepending;
576         ++crit_count;
577         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, 
578                 sizeof(upcall.upc_pending));
579         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
580                 sizeof(int));
581
582         /*
583          * Construct a stack frame and issue the upcall
584          */
585         regs = lp->lwp_md.md_regs;
586         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
587         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
588         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
589         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
590         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
591         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
592             sizeof(upc_frame)) != 0) {
593                 kprintf("bad stack on upcall\n");
594         } else {
595                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
596                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
597                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
598                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
599                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
600         }
601 }
602
603 /*
604  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
605  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
606  * being overwritten by the syscall return value.
607  *
608  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
609  * and the function pointer in %eax.  
610  */
611 int
612 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
613 {
614         struct upc_frame upc_frame;
615         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
616         struct trapframe *regs;
617         int error;
618         struct upcall upcall;
619         int crit_count;
620
621         regs = lp->lwp_md.md_regs;
622
623         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
624         if (error == 0) {
625             if (vu) {
626                 /*
627                  * This jumps us to the next ready context.
628                  */
629                 vu->vu_pending = 0;
630                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
631                 crit_count = 0;
632                 if (error == 0)
633                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
634                 ++crit_count;
635                 if (error == 0)
636                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
637                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
638                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
639                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
640                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
641                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
642             } else {
643                 /*
644                  * This returns us to the originally interrupted code.
645                  */
646                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
647                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
648                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
649                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
650                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
651                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
652                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
653                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
654             }
655         }
656         if (error == 0)
657                 error = EJUSTRETURN;
658         return(error);
659 }
660
661 /*
662  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
663  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
664  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
665  *
666  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
667  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
668  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own 
669  * critical section.
670  *
671  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
672  * to wake a HLTed cpu up.
673  */
674 static int      cpu_idle_hlt = 1;
675 static int      cpu_idle_hltcnt;
676 static int      cpu_idle_spincnt;
677 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
678     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
679 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
680     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
681 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
682     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
683
684 void
685 cpu_idle(void)
686 {
687         struct thread *td = curthread;
688         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
689         int reqflags;
690
691         crit_exit();
692         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
693         cpu_enable_intr();
694         for (;;) {
695                 /*
696                  * See if there are any LWKTs ready to go.
697                  */
698                 lwkt_switch();
699
700                 /*
701                  * The idle loop halts only if no threads are scheduleable
702                  * and no signals have occured.
703                  */
704                 if (cpu_idle_hlt &&
705                     (td->td_gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
706                         splz();
707 #ifdef SMP
708                         KKASSERT(MP_LOCK_HELD() == 0);
709 #endif
710                         if ((td->td_gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
711 #ifdef DEBUGIDLE
712                                 struct timeval tv1, tv2;
713                                 gettimeofday(&tv1, NULL);
714 #endif
715                                 reqflags = gd->mi.gd_reqflags &
716                                            ~RQF_IDLECHECK_WK_MASK;
717                                 umtx_sleep(&gd->mi.gd_reqflags, reqflags,
718                                            1000000);
719 #ifdef DEBUGIDLE
720                                 gettimeofday(&tv2, NULL);
721                                 if (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec +
722                                     (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec) * 1000000 
723                                     > 500000) {
724                                         kprintf("cpu %d idlelock %08x %08x\n",
725                                                 gd->mi.gd_cpuid,
726                                                 gd->mi.gd_reqflags,
727                                                 gd->gd_fpending);
728                                 }
729 #endif
730                         }
731                         ++cpu_idle_hltcnt;
732                 } else {
733                         splz();
734 #ifdef SMP
735                         __asm __volatile("pause");
736 #endif
737                         ++cpu_idle_spincnt;
738                 }
739         }
740 }
741
742 #ifdef SMP
743
744 /*
745  * Called by the spinlock code with or without a critical section held
746  * when a spinlock is found to be seriously constested.
747  *
748  * We need to enter a critical section to prevent signals from recursing
749  * into pthreads.
750  */
751 void
752 cpu_spinlock_contested(void)
753 {
754         cpu_pause();
755 }
756
757 #endif
758
759 /*
760  * Clear registers on exec
761  */
762 void
763 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
764 {
765         struct thread *td = curthread;
766         struct lwp *lp = td->td_lwp;
767         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
768         struct pcb *pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
769
770         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
771         user_ldt_free(pcb);
772   
773         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
774         regs->tf_eip = entry;
775         regs->tf_esp = stack;
776         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
777         regs->tf_ss = 0;
778         regs->tf_ds = 0;
779         regs->tf_es = 0;
780         regs->tf_fs = 0;
781         regs->tf_gs = 0;
782         regs->tf_cs = 0;
783
784         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
785         regs->tf_ebx = ps_strings;
786
787         /*
788          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
789          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
790          */
791         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
792                 pcb->pcb_dr0 = 0;
793                 pcb->pcb_dr1 = 0;
794                 pcb->pcb_dr2 = 0;
795                 pcb->pcb_dr3 = 0;
796                 pcb->pcb_dr6 = 0;
797                 pcb->pcb_dr7 = 0;
798                 if (pcb == td->td_pcb) {
799                         /*
800                          * Clear the debug registers on the running
801                          * CPU, otherwise they will end up affecting
802                          * the next process we switch to.
803                          */
804                         reset_dbregs();
805                 }
806                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
807         }
808
809         /*
810          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
811          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
812          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
813          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
814          * emulators don't provide an entry point for initialization.
815          */
816         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
817
818         /*
819          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
820          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
821          * in npxdna().
822          */
823         crit_enter();
824 #if 0
825         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
826 #endif
827
828 #if NNPX > 0
829         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
830         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
831 #endif
832         crit_exit();
833
834         /*
835          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
836          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
837          * return value to 0.
838          */
839 }
840
841 void
842 cpu_setregs(void)
843 {
844 #if 0
845         unsigned int cr0;
846
847         cr0 = rcr0();
848         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
849         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
850         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
851         load_cr0(cr0);
852         load_gs(_udatasel);
853 #endif
854 }
855
856 static int
857 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
858 {
859         int error;
860         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
861                 req);
862         if (!error && req->newptr)
863                 resettodr();
864         return (error);
865 }
866
867 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
868         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
869
870 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
871 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
872         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
873
874 /*
875  * Initialize 386 and configure to run kernel
876  */
877
878 /*
879  * Initialize segments & interrupt table
880  */
881
882 extern  struct user *proc0paddr;
883
884 #if 0
885
886 extern inthand_t
887         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
888         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
889         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
890         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
891         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
892         IDTVEC(rsvd0);
893 extern inthand_t
894         IDTVEC(int0x80_syscall);
895
896 #endif
897
898 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
899 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
900 #endif
901
902 int
903 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
904 {
905         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
906         return (0);
907 }
908
909 int
910 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
911 {
912         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
913         return (0);
914 }
915
916 int
917 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
918 {
919         struct trapframe *tp;
920
921         tp = lp->lwp_md.md_regs;
922         regs->r_gs = tp->tf_gs;
923         regs->r_fs = tp->tf_fs;
924         regs->r_es = tp->tf_es;
925         regs->r_ds = tp->tf_ds;
926         regs->r_edi = tp->tf_edi;
927         regs->r_esi = tp->tf_esi;
928         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
929         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
930         regs->r_edx = tp->tf_edx;
931         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
932         regs->r_eax = tp->tf_eax;
933         regs->r_eip = tp->tf_eip;
934         regs->r_cs = tp->tf_cs;
935         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
936         regs->r_esp = tp->tf_esp;
937         regs->r_ss = tp->tf_ss;
938         return (0);
939 }
940
941 int
942 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
943 {
944         struct trapframe *tp;
945
946         tp = lp->lwp_md.md_regs;
947         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
948             !CS_SECURE(regs->r_cs))
949                 return (EINVAL);
950         tp->tf_gs = regs->r_gs;
951         tp->tf_fs = regs->r_fs;
952         tp->tf_es = regs->r_es;
953         tp->tf_ds = regs->r_ds;
954         tp->tf_edi = regs->r_edi;
955         tp->tf_esi = regs->r_esi;
956         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
957         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
958         tp->tf_edx = regs->r_edx;
959         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
960         tp->tf_eax = regs->r_eax;
961         tp->tf_eip = regs->r_eip;
962         tp->tf_cs = regs->r_cs;
963         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
964         tp->tf_esp = regs->r_esp;
965         tp->tf_ss = regs->r_ss;
966         return (0);
967 }
968
969 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
970 static void
971 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
972 {
973         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
974         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
975         int i;
976
977         /* FPU control/status */
978         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
979         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
980         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
981         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
982         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
983         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
984         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
985         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
986
987         /* FPU registers */
988         for (i = 0; i < 8; ++i)
989                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
990 }
991
992 static void
993 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
994 {
995         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
996         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
997         int i;
998
999         /* FPU control/status */
1000         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
1001         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
1002         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
1003         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
1004         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
1005         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
1006         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
1007         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
1008
1009         /* FPU registers */
1010         for (i = 0; i < 8; ++i)
1011                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
1012 }
1013 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
1014
1015 int
1016 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
1017 {
1018 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
1019         if (cpu_fxsr) {
1020                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
1021                                 (struct save87 *)fpregs);
1022                 return (0);
1023         }
1024 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
1025         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
1026         return (0);
1027 }
1028
1029 int
1030 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
1031 {
1032 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
1033         if (cpu_fxsr) {
1034                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
1035                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
1036                 return (0);
1037         }
1038 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
1039         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
1040         return (0);
1041 }
1042
1043 int
1044 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
1045 {
1046         return (ENOSYS);
1047 }
1048
1049 int
1050 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
1051 {
1052         return (ENOSYS);
1053 }
1054
1055 #if 0
1056 /*
1057  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
1058  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
1059  */
1060 int
1061 user_dbreg_trap(void)
1062 {
1063         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
1064         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
1065         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
1066         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
1067         int i;
1068         
1069         dr7 = rdr7();
1070         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
1071                 /*
1072                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
1073                  * thus the trap couldn't have been caused by the
1074                  * hardware debug registers
1075                  */
1076                 return 0;
1077         }
1078
1079         nbp = 0;
1080         dr6 = rdr6();
1081         bp = dr6 & 0x0000000f;
1082
1083         if (!bp) {
1084                 /*
1085                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
1086                  * trap was not caused by any of the debug registers
1087                  */
1088                 return 0;
1089         }
1090
1091         /*
1092          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
1093          * which ones and if any of them are user space addresses
1094          */
1095
1096         if (bp & 0x01) {
1097                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
1098         }
1099         if (bp & 0x02) {
1100                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
1101         }
1102         if (bp & 0x04) {
1103                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
1104         }
1105         if (bp & 0x08) {
1106                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
1107         }
1108
1109         for (i=0; i<nbp; i++) {
1110                 if (addr[i] <
1111                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
1112                         /*
1113                          * addr[i] is in user space
1114                          */
1115                         return nbp;
1116                 }
1117         }
1118
1119         /*
1120          * None of the breakpoints are in user space.
1121          */
1122         return 0;
1123 }
1124
1125 #endif
1126
1127 void
1128 identcpu(void)
1129 {
1130         int regs[4];
1131
1132         do_cpuid(1, regs);
1133         cpu_feature = regs[3];
1134 }
1135
1136
1137 #ifndef DDB
1138 void
1139 Debugger(const char *msg)
1140 {
1141         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
1142 }
1143 #endif /* no DDB */
1144