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_flags & 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         if ((tp = lp->lwp_md.md_regs) == NULL)
 922                 return EINVAL;
 923         regs->r_gs = tp->tf_gs;
 924         regs->r_fs = tp->tf_fs;
 925         regs->r_es = tp->tf_es;
 926         regs->r_ds = tp->tf_ds;
 927         regs->r_edi = tp->tf_edi;
 928         regs->r_esi = tp->tf_esi;
 929         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
 930         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
 931         regs->r_edx = tp->tf_edx;
 932         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
 933         regs->r_eax = tp->tf_eax;
 934         regs->r_eip = tp->tf_eip;
 935         regs->r_cs = tp->tf_cs;
 936         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
 937         regs->r_esp = tp->tf_esp;
 938         regs->r_ss = tp->tf_ss;
 939         return (0);
 940 }
 941
 942 int
 943 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
 944 {
 945         struct trapframe *tp;
 946
 947         tp = lp->lwp_md.md_regs;
 948         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
 949             !CS_SECURE(regs->r_cs))
 950                 return (EINVAL);
 951         tp->tf_gs = regs->r_gs;
 952         tp->tf_fs = regs->r_fs;
 953         tp->tf_es = regs->r_es;
 954         tp->tf_ds = regs->r_ds;
 955         tp->tf_edi = regs->r_edi;
 956         tp->tf_esi = regs->r_esi;
 957         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
 958         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
 959         tp->tf_edx = regs->r_edx;
 960         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
 961         tp->tf_eax = regs->r_eax;
 962         tp->tf_eip = regs->r_eip;
 963         tp->tf_cs = regs->r_cs;
 964         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
 965         tp->tf_esp = regs->r_esp;
 966         tp->tf_ss = regs->r_ss;
 967         return (0);
 968 }
 969
 970 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 971 static void
 972 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
 973 {
 974         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
 975         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
 976         int i;
 977
 978         /* FPU control/status */
 979         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
 980         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
 981         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
 982         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
 983         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
 984         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
 985         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
 986         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
 987
 988         /* FPU registers */
 989         for (i = 0; i < 8; ++i)
 990                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
 991 }
 992
 993 static void
 994 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
 995 {
 996         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
 997         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
 998         int i;
 999
1000         /* FPU control/status */
1001         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
1002         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
1003         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
1004         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
1005         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
1006         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
1007         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
1008         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
1009
1010         /* FPU registers */
1011         for (i = 0; i < 8; ++i)
1012                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
1013 }
1014 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
1015
1016 int
1017 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
1018 {
1019         if (lp->lwp_thread == NULL || lp->lwp_thread->td_pcb == NULL)
1020                 return EINVAL;
1021 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
1022         if (cpu_fxsr) {
1023                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
1024                                 (struct save87 *)fpregs);
1025                 return (0);
1026         }
1027 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
1028         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
1029         return (0);
1030 }
1031
1032 int
1033 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
1034 {
1035 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
1036         if (cpu_fxsr) {
1037                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
1038                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
1039                 return (0);
1040         }
1041 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
1042         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
1043         return (0);
1044 }
1045
1046 int
1047 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
1048 {
1049         return (ENOSYS);
1050 }
1051
1052 int
1053 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
1054 {
1055         return (ENOSYS);
1056 }
1057
1058 #if 0
1059 /*
1060  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
1061  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
1062  */
1063 int
1064 user_dbreg_trap(void)
1065 {
1066         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
1067         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
1068         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
1069         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
1070         int i;
1071
1072         dr7 = rdr7();
1073         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
1074                 /*
1075                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
1076                  * thus the trap couldn't have been caused by the
1077                  * hardware debug registers
1078                  */
1079                 return 0;
1080         }
1081
1082         nbp = 0;
1083         dr6 = rdr6();
1084         bp = dr6 & 0x0000000f;
1085
1086         if (!bp) {
1087                 /*
1088                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
1089                  * trap was not caused by any of the debug registers
1090                  */
1091                 return 0;
1092         }
1093
1094         /*
1095          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
1096          * which ones and if any of them are user space addresses
1097          */
1098
1099         if (bp & 0x01) {
1100                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
1101         }
1102         if (bp & 0x02) {
1103                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
1104         }
1105         if (bp & 0x04) {
1106                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
1107         }
1108         if (bp & 0x08) {
1109                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
1110         }
1111
1112         for (i=0; i<nbp; i++) {
1113                 if (addr[i] <
1114                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
1115                         /*
1116                          * addr[i] is in user space
1117                          */
1118                         return nbp;
1119                 }
1120         }
1121
1122         /*
1123          * None of the breakpoints are in user space.
1124          */
1125         return 0;
1126 }
1127
1128 #endif
1129
1130 void
1131 identcpu(void)
1132 {
1133         int regs[4];
1134
1135         do_cpuid(1, regs);
1136         cpu_feature = regs[3];
1137 }
1138
1139
1140 #ifndef DDB
1141 void
1142 Debugger(const char *msg)
1143 {
1144         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
1145 }
1146 #endif /* no DDB */
1147