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/usched.h>
  68 #include <sys/reg.h>
  69
  70 #include <vm/vm.h>
  71 #include <vm/vm_param.h>
  72 #include <sys/lock.h>
  73 #include <vm/vm_kern.h>
  74 #include <vm/vm_object.h>
  75 #include <vm/vm_page.h>
  76 #include <vm/vm_map.h>
  77 #include <vm/vm_pager.h>
  78 #include <vm/vm_extern.h>
  79
  80 #include <sys/thread2.h>
  81 #include <sys/mplock2.h>
  82
  83 #include <sys/user.h>
  84 #include <sys/exec.h>
  85 #include <sys/cons.h>
  86
  87 #include <ddb/ddb.h>
  88
  89 #include <machine/cpu.h>
  90 #include <machine/clock.h>
  91 #include <machine/specialreg.h>
  92 #include <machine/md_var.h>
  93 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
  94 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
  95 #include <machine/smp.h>
  96 #ifdef PERFMON
  97 #include <machine/perfmon.h>
  98 #endif
  99 #include <machine/cputypes.h>
 100
 101 #include <bus/isa/rtc.h>
 102 #include <machine/vm86.h>
 103 #include <sys/random.h>
 104 #include <sys/ptrace.h>
 105 #include <machine/sigframe.h>
 106 #include <unistd.h>             /* umtx_* functions */
 107 #include <pthread.h>            /* pthread_yield */
 108
 109 extern void dblfault_handler (void);
 110
 111 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 112 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 113 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 114 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 115 #ifdef DIRECTIO
 116 extern void ffs_rawread_setup(void);
 117 #endif /* DIRECTIO */
 118
 119 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 120
 121 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 122 extern int swtch_optim_stats;
 123 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 124         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 125 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 126         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 127 #endif
 128
 129 static int
 130 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 131 {
 132         u_long pmem = ctob(physmem);
 133
 134         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
 135         return (error);
 136 }
 137
 138 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
 139         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
 140
 141 static int
 142 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 143 {
 144         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 145                 ctob((int)Maxmem - vmstats.v_wire_count), req);
 146         return (error);
 147 }
 148
 149 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 150         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 151
 152 SYSCTL_ULONG(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLFLAG_RD, &Maxmem, 0, "");
 153
 154 #if 0
 155
 156 static int
 157 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 158 {
 159         int error;
 160
 161         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 162          * some initial nulls).
 163          */
 164         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 165                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 166         if(error) return(error);
 167         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 168                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 169                         msgbufp->msg_bufr,req);
 170         }
 171         return(error);
 172 }
 173
 174 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 175         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 176
 177 static int msgbuf_clear;
 178
 179 static int
 180 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 181 {
 182         int error;
 183         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 184                 req);
 185         if (!error && req->newptr) {
 186                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 187                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 188                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 189                 msgbuf_clear=0;
 190         }
 191         return (error);
 192 }
 193
 194 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 195         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 196         "Clear kernel message buffer");
 197
 198 #endif
 199
 200 /*
 201  * Send an interrupt to process.
 202  *
 203  * Stack is set up to allow sigcode stored
 204  * at top to call routine, followed by kcall
 205  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 206  * resets the signal mask, the stack, and the
 207  * frame pointer, it returns to the user
 208  * specified pc, psl.
 209  */
 210 void
 211 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 212 {
 213         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 214         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 215         struct trapframe *regs;
 216         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 217         struct sigframe sf, *sfp;
 218         int oonstack;
 219
 220         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 221         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 222
 223         /* save user context */
 224         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 225         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 226         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 227         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 228         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 229
 230         /* make the size of the saved context visible to userland */
 231         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 232
 233         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 234         if ((lp->lwp_flags & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 235             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 236                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 237                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 238                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 239         }
 240         else
 241                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 242
 243         /* Translate the signal is appropriate */
 244         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 245                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 246                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 247         }
 248
 249         /* Build the argument list for the signal handler. */
 250         sf.sf_signum = sig;
 251         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 252         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 253                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 254                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 255                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 256
 257                 /* fill siginfo structure */
 258                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 259                 sf.sf_si.si_code = code;
 260                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 261         }
 262         else {
 263                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 264                 sf.sf_siginfo = code;
 265                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 266                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 267         }
 268
 269 #if 0
 270         /*
 271          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 272          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 273          * eflags.
 274          */
 275         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 276                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 277                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 278
 279                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 280                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 281                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 282                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 283
 284                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 285                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 286                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 287                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 288
 289                 /*
 290                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 291                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 292                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 293                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 294                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 295                  */
 296                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 297         }
 298 #endif
 299
 300         /*
 301          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 302          */
 303         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 304
 305         /*
 306          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 307          */
 308         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 309                 /*
 310                  * Something is wrong with the stack pointer.
 311                  * ...Kill the process.
 312                  */
 313                 sigexit(lp, SIGILL);
 314         }
 315
 316         regs->tf_esp = (int)sfp;
 317         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 318
 319         /*
 320          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 321          * on function entry
 322          */
 323         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 324
 325         regs->tf_cs = _ucodesel;
 326         regs->tf_ds = _udatasel;
 327         regs->tf_es = _udatasel;
 328         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 329                 regs->tf_fs = _udatasel;
 330                 regs->tf_gs = _udatasel;
 331         }
 332         regs->tf_ss = _udatasel;
 333 }
 334
 335 /*
 336  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 337  * VM context.
 338  *
 339  * Allow userland to set or maintain PSL_RF, the resume flag.  This flag
 340  * basically controls whether the return PC should skip the first instruction
 341  * (as in an explicit system call) or re-execute it (as in an exception).
 342  */
 343 int
 344 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 345 {
 346         frame->tf_cs = _ucodesel;
 347         frame->tf_ds = _udatasel;
 348         frame->tf_es = _udatasel;
 349 #if 0
 350         frame->tf_fs = _udatasel;
 351         frame->tf_gs = _udatasel;
 352 #endif
 353         frame->tf_ss = _udatasel;
 354         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 355         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 356         return(0);
 357 }
 358
 359 int
 360 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 361 {
 362          struct segment_descriptor *desc;
 363          int i;
 364
 365          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 366                 desc = &tls->tls[i];
 367                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 368                         continue;
 369                 if (desc->sd_def32 == 0)
 370                         return(ENXIO);
 371                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 372                         return(ENXIO);
 373                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 374                         return(ENXIO);
 375                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 376                         return(ENXIO);
 377          }
 378          return(0);
 379 }
 380
 381 /*
 382  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 383  *
 384  * System call to cleanup state after a signal
 385  * has been taken.  Reset signal mask and
 386  * stack state from context left by sendsig (above).
 387  * Return to previous pc and psl as specified by
 388  * context left by sendsig. Check carefully to
 389  * make sure that the user has not modified the
 390  * state to gain improper privileges.
 391  *
 392  * MPSAFE
 393  */
 394 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 395 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 396
 397 int
 398 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 399 {
 400         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 401         struct trapframe *regs;
 402         ucontext_t ucp;
 403         int cs;
 404         int eflags;
 405         int error;
 406
 407         error = copyin(uap->sigcntxp, &ucp, sizeof(ucp));
 408         if (error)
 409                 return (error);
 410
 411         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 412         eflags = ucp.uc_mcontext.mc_eflags;
 413
 414 #if 0
 415         if (eflags & PSL_VM) {
 416                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 417                 struct vm86_kernel *vm86;
 418
 419                 /*
 420                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 421                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 422                  */
 423                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 424                         return (EINVAL);
 425                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 426                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 427                         return (EINVAL);
 428
 429                 /* go back to user mode if both flags are set */
 430                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 431                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
 432
 433                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 434                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 435                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 436                 } else {
 437                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 438                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 439                 }
 440                 bcopy(&ucp.uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 441                 tf->tf_eflags = eflags;
 442                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 443                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 444                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 445                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 446                 tf->tf_ds = _udatasel;
 447                 tf->tf_es = _udatasel;
 448 #if 0
 449                 tf->tf_fs = _udatasel;
 450                 tf->tf_gs = _udatasel;
 451 #endif
 452         } else
 453 #endif
 454         {
 455                 /*
 456                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 457                  */
 458                 /*
 459                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 460                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 461                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 462                  * the signal context during signal handling and there is no
 463                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 464                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 465                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 466                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 467                  */
 468                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 469                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 470                         return(EINVAL);
 471                 }
 472
 473                 /*
 474                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 475                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 476                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 477                  */
 478                 cs = ucp.uc_mcontext.mc_cs;
 479                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 480                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 481                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 482                         return(EINVAL);
 483                 }
 484                 bcopy(&ucp.uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 485         }
 486
 487         /*
 488          * Restore the FPU state from the frame
 489          */
 490         crit_enter();
 491         npxpop(&ucp.uc_mcontext);
 492
 493         if (ucp.uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 494                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 495         else
 496                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 497
 498         lp->lwp_sigmask = ucp.uc_sigmask;
 499         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 500         crit_exit();
 501         return(EJUSTRETURN);
 502 }
 503
 504 /*
 505  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 506  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 507  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 508  *
 509  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 510  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 511  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 512  * critical section.
 513  *
 514  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 515  * to wake a HLTed cpu up.
 516  */
 517 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 518 static int      cpu_idle_hltcnt;
 519 static int      cpu_idle_spincnt;
 520 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 521     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 522 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 523     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 524 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 525     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 526
 527 void
 528 cpu_idle(void)
 529 {
 530         struct thread *td = curthread;
 531         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
 532         int reqflags;
 533
 534         crit_exit();
 535         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 536         cpu_enable_intr();
 537         for (;;) {
 538                 /*
 539                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 540                  */
 541                 lwkt_switch();
 542
 543                 /*
 544                  * The idle loop halts only if no threads are scheduleable
 545                  * and no signals have occured.
 546                  */
 547                 if (cpu_idle_hlt &&
 548                     (td->td_gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 549                         splz();
 550                         KKASSERT(MP_LOCK_HELD() == 0);
 551                         if ((td->td_gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 552 #ifdef DEBUGIDLE
 553                                 struct timeval tv1, tv2;
 554                                 gettimeofday(&tv1, NULL);
 555 #endif
 556                                 reqflags = gd->mi.gd_reqflags &
 557                                            ~RQF_IDLECHECK_WK_MASK;
 558                                 umtx_sleep(&gd->mi.gd_reqflags, reqflags,
 559                                            1000000);
 560 #ifdef DEBUGIDLE
 561                                 gettimeofday(&tv2, NULL);
 562                                 if (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec +
 563                                     (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec) * 1000000
 564                                     > 500000) {
 565                                         kprintf("cpu %d idlelock %08x %08x\n",
 566                                                 gd->mi.gd_cpuid,
 567                                                 gd->mi.gd_reqflags,
 568                                                 gd->gd_fpending);
 569                                 }
 570 #endif
 571                         }
 572                         ++cpu_idle_hltcnt;
 573                 } else {
 574                         splz();
 575                         __asm __volatile("pause");
 576                         ++cpu_idle_spincnt;
 577                 }
 578         }
 579 }
 580
 581 /*
 582  * Called by the spinlock code with or without a critical section held
 583  * when a spinlock is found to be seriously constested.
 584  *
 585  * We need to enter a critical section to prevent signals from recursing
 586  * into pthreads.
 587  */
 588 void
 589 cpu_spinlock_contested(void)
 590 {
 591         cpu_pause();
 592 }
 593
 594 /*
 595  * Clear registers on exec
 596  */
 597 void
 598 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 599 {
 600         struct thread *td = curthread;
 601         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 602         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 603         struct pcb *pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
 604
 605         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 606         user_ldt_free(pcb);
 607
 608         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 609         regs->tf_eip = entry;
 610         regs->tf_esp = stack;
 611         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 612         regs->tf_ss = 0;
 613         regs->tf_ds = 0;
 614         regs->tf_es = 0;
 615         regs->tf_fs = 0;
 616         regs->tf_gs = 0;
 617         regs->tf_cs = 0;
 618
 619         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 620         regs->tf_ebx = ps_strings;
 621
 622         /*
 623          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 624          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 625          */
 626         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 627                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 628                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 629                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 630                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 631                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 632                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 633                 if (pcb == td->td_pcb) {
 634                         /*
 635                          * Clear the debug registers on the running
 636                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 637                          * the next process we switch to.
 638                          */
 639                         reset_dbregs();
 640                 }
 641                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 642         }
 643
 644         /*
 645          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 646          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 647          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 648          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 649          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 650          */
 651         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 652
 653         /*
 654          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 655          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 656          * in npxdna().
 657          */
 658         crit_enter();
 659 #if 0
 660         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 661 #endif
 662
 663 #if NNPX > 0
 664         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 665         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 666 #endif
 667         crit_exit();
 668
 669         /*
 670          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 671          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 672          * return value to 0.
 673          */
 674 }
 675
 676 void
 677 cpu_setregs(void)
 678 {
 679 #if 0
 680         unsigned int cr0;
 681
 682         cr0 = rcr0();
 683         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 684         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 685         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 686         load_cr0(cr0);
 687         load_gs(_udatasel);
 688 #endif
 689 }
 690
 691 static int
 692 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 693 {
 694         int error;
 695         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 696                 req);
 697         if (!error && req->newptr)
 698                 resettodr();
 699         return (error);
 700 }
 701
 702 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 703         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
 704
 705 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
 706 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
 707         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
 708
 709 /*
 710  * Initialize 386 and configure to run kernel
 711  */
 712
 713 /*
 714  * Initialize segments & interrupt table
 715  */
 716
 717 extern  struct user *proc0paddr;
 718
 719 #if 0
 720
 721 extern inthand_t
 722         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
 723         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
 724         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
 725         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
 726         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
 727         IDTVEC(rsvd0);
 728 extern inthand_t
 729         IDTVEC(int0x80_syscall);
 730
 731 #endif
 732
 733 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
 734 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
 735 #endif
 736
 737 int
 738 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
 739 {
 740         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
 741         return (0);
 742 }
 743
 744 int
 745 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
 746 {
 747         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
 748         return (0);
 749 }
 750
 751 int
 752 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
 753 {
 754         struct trapframe *tp;
 755
 756         if ((tp = lp->lwp_md.md_regs) == NULL)
 757                 return EINVAL;
 758         regs->r_gs = tp->tf_gs;
 759         regs->r_fs = tp->tf_fs;
 760         regs->r_es = tp->tf_es;
 761         regs->r_ds = tp->tf_ds;
 762         regs->r_edi = tp->tf_edi;
 763         regs->r_esi = tp->tf_esi;
 764         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
 765         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
 766         regs->r_edx = tp->tf_edx;
 767         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
 768         regs->r_eax = tp->tf_eax;
 769         regs->r_eip = tp->tf_eip;
 770         regs->r_cs = tp->tf_cs;
 771         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
 772         regs->r_esp = tp->tf_esp;
 773         regs->r_ss = tp->tf_ss;
 774         return (0);
 775 }
 776
 777 int
 778 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
 779 {
 780         struct trapframe *tp;
 781
 782         tp = lp->lwp_md.md_regs;
 783         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
 784             !CS_SECURE(regs->r_cs))
 785                 return (EINVAL);
 786         tp->tf_gs = regs->r_gs;
 787         tp->tf_fs = regs->r_fs;
 788         tp->tf_es = regs->r_es;
 789         tp->tf_ds = regs->r_ds;
 790         tp->tf_edi = regs->r_edi;
 791         tp->tf_esi = regs->r_esi;
 792         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
 793         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
 794         tp->tf_edx = regs->r_edx;
 795         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
 796         tp->tf_eax = regs->r_eax;
 797         tp->tf_eip = regs->r_eip;
 798         tp->tf_cs = regs->r_cs;
 799         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
 800         tp->tf_esp = regs->r_esp;
 801         tp->tf_ss = regs->r_ss;
 802         return (0);
 803 }
 804
 805 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 806 static void
 807 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
 808 {
 809         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
 810         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
 811         int i;
 812
 813         /* FPU control/status */
 814         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
 815         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
 816         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
 817         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
 818         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
 819         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
 820         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
 821         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
 822
 823         /* FPU registers */
 824         for (i = 0; i < 8; ++i)
 825                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
 826 }
 827
 828 static void
 829 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
 830 {
 831         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
 832         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
 833         int i;
 834
 835         /* FPU control/status */
 836         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
 837         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
 838         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
 839         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
 840         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
 841         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
 842         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
 843         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
 844
 845         /* FPU registers */
 846         for (i = 0; i < 8; ++i)
 847                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
 848 }
 849 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 850
 851 int
 852 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
 853 {
 854         if (lp->lwp_thread == NULL || lp->lwp_thread->td_pcb == NULL)
 855                 return EINVAL;
 856 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 857         if (cpu_fxsr) {
 858                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
 859                                 (struct save87 *)fpregs);
 860                 return (0);
 861         }
 862 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 863         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
 864         return (0);
 865 }
 866
 867 int
 868 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
 869 {
 870 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 871         if (cpu_fxsr) {
 872                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
 873                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
 874                 return (0);
 875         }
 876 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 877         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
 878         return (0);
 879 }
 880
 881 int
 882 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
 883 {
 884         return (ENOSYS);
 885 }
 886
 887 int
 888 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
 889 {
 890         return (ENOSYS);
 891 }
 892
 893 #if 0
 894 /*
 895  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
 896  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
 897  */
 898 int
 899 user_dbreg_trap(void)
 900 {
 901         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
 902         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
 903         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
 904         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
 905         int i;
 906
 907         dr7 = rdr7();
 908         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
 909                 /*
 910                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
 911                  * thus the trap couldn't have been caused by the
 912                  * hardware debug registers
 913                  */
 914                 return 0;
 915         }
 916
 917         nbp = 0;
 918         dr6 = rdr6();
 919         bp = dr6 & 0x0000000f;
 920
 921         if (!bp) {
 922                 /*
 923                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
 924                  * trap was not caused by any of the debug registers
 925                  */
 926                 return 0;
 927         }
 928
 929         /*
 930          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
 931          * which ones and if any of them are user space addresses
 932          */
 933
 934         if (bp & 0x01) {
 935                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
 936         }
 937         if (bp & 0x02) {
 938                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
 939         }
 940         if (bp & 0x04) {
 941                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
 942         }
 943         if (bp & 0x08) {
 944                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
 945         }
 946
 947         for (i=0; i<nbp; i++) {
 948                 if (addr[i] <
 949                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
 950                         /*
 951                          * addr[i] is in user space
 952                          */
 953                         return nbp;
 954                 }
 955         }
 956
 957         /*
 958          * None of the breakpoints are in user space.
 959          */
 960         return 0;
 961 }
 962
 963 #endif
 964
 965 void
 966 identcpu(void)
 967 {
 968         int regs[4];
 969
 970         do_cpuid(1, regs);
 971         cpu_feature = regs[3];
 972 }
 973
 974
 975 #ifndef DDB
 976 void
 977 Debugger(const char *msg)
 978 {
 979         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
 980 }
 981 #endif /* no DDB */
 982