sys/amd64/amd64/exception.S

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1989, 1990 William F. Jolitz.
   3  * Copyright (c) 1990 The Regents of the University of California.
   4  * Copyright (c) 2007 The FreeBSD Foundation
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Portions of this software were developed by A. Joseph Koshy under
   8  * sponsorship from the FreeBSD Foundation and Google, Inc.
   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  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  * $FreeBSD$
  35  */
  36
  37 #include "opt_atpic.h"
  38 #include "opt_compat.h"
  39 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  40 #include "opt_kdtrace.h"
  41
  42 #include <machine/asmacros.h>
  43 #include <machine/psl.h>
  44 #include <machine/trap.h>
  45 #include <machine/specialreg.h>
  46
  47 #include "assym.s"
  48
  49 #ifdef KDTRACE_HOOKS
  50         .bss
  51         .globl  dtrace_invop_jump_addr
  52         .align  8
  53         .type   dtrace_invop_jump_addr, @object
  54         .size   dtrace_invop_jump_addr, 8
  55 dtrace_invop_jump_addr:
  56         .zero   8
  57         .globl  dtrace_invop_calltrap_addr
  58         .align  8
  59         .type   dtrace_invop_calltrap_addr, @object
  60         .size   dtrace_invop_calltrap_addr, 8
  61 dtrace_invop_calltrap_addr:
  62         .zero   8
  63 #endif
  64         .text
  65 #ifdef HWPMC_HOOKS
  66         ENTRY(start_exceptions)
  67 #endif
  68
  69 /*****************************************************************************/
  70 /* Trap handling                                                             */
  71 /*****************************************************************************/
  72 /*
  73  * Trap and fault vector routines.
  74  *
  75  * All traps are 'interrupt gates', SDT_SYSIGT.  An interrupt gate pushes
  76  * state on the stack but also disables interrupts.  This is important for
  77  * us for the use of the swapgs instruction.  We cannot be interrupted
  78  * until the GS.base value is correct.  For most traps, we automatically
  79  * then enable interrupts if the interrupted context had them enabled.
  80  * This is equivalent to the i386 port's use of SDT_SYS386TGT.
  81  *
  82  * The cpu will push a certain amount of state onto the kernel stack for
  83  * the current process.  See amd64/include/frame.h.
  84  * This includes the current RFLAGS (status register, which includes
  85  * the interrupt disable state prior to the trap), the code segment register,
  86  * and the return instruction pointer are pushed by the cpu.  The cpu
  87  * will also push an 'error' code for certain traps.  We push a dummy
  88  * error code for those traps where the cpu doesn't in order to maintain
  89  * a consistent frame.  We also push a contrived 'trap number'.
  90  *
  91  * The cpu does not push the general registers, we must do that, and we
  92  * must restore them prior to calling 'iret'.  The cpu adjusts the %cs and
  93  * %ss segment registers, but does not mess with %ds, %es, or %fs.  Thus we
  94  * must load them with appropriate values for supervisor mode operation.
  95  */
  96
  97 MCOUNT_LABEL(user)
  98 MCOUNT_LABEL(btrap)
  99
 100 /* Traps that we leave interrupts disabled for.. */
 101 #define TRAP_NOEN(a)    \
 102         subq $TF_RIP,%rsp; \
 103         movl $(a),TF_TRAPNO(%rsp) ; \
 104         movq $0,TF_ADDR(%rsp) ; \
 105         movq $0,TF_ERR(%rsp) ; \
 106         jmp alltraps_noen
 107 IDTVEC(dbg)
 108         TRAP_NOEN(T_TRCTRAP)
 109 IDTVEC(bpt)
 110         TRAP_NOEN(T_BPTFLT)
 111
 112 /* Regular traps; The cpu does not supply tf_err for these. */
 113 #define TRAP(a)  \
 114         subq $TF_RIP,%rsp; \
 115         movl $(a),TF_TRAPNO(%rsp) ; \
 116         movq $0,TF_ADDR(%rsp) ; \
 117         movq $0,TF_ERR(%rsp) ; \
 118         jmp alltraps
 119 IDTVEC(div)
 120         TRAP(T_DIVIDE)
 121 IDTVEC(ofl)
 122         TRAP(T_OFLOW)
 123 IDTVEC(bnd)
 124         TRAP(T_BOUND)
 125 IDTVEC(ill)
 126         TRAP(T_PRIVINFLT)
 127 IDTVEC(dna)
 128         TRAP(T_DNA)
 129 IDTVEC(fpusegm)
 130         TRAP(T_FPOPFLT)
 131 IDTVEC(mchk)
 132         TRAP(T_MCHK)
 133 IDTVEC(rsvd)
 134         TRAP(T_RESERVED)
 135 IDTVEC(fpu)
 136         TRAP(T_ARITHTRAP)
 137 IDTVEC(xmm)
 138         TRAP(T_XMMFLT)
 139
 140 /* This group of traps have tf_err already pushed by the cpu */
 141 #define TRAP_ERR(a)     \
 142         subq $TF_ERR,%rsp; \
 143         movl $(a),TF_TRAPNO(%rsp) ; \
 144         movq $0,TF_ADDR(%rsp) ; \
 145         jmp alltraps
 146 IDTVEC(tss)
 147         TRAP_ERR(T_TSSFLT)
 148 IDTVEC(missing)
 149         TRAP_ERR(T_SEGNPFLT)
 150 IDTVEC(stk)
 151         TRAP_ERR(T_STKFLT)
 152 IDTVEC(align)
 153         TRAP_ERR(T_ALIGNFLT)
 154
 155         /*
 156          * alltraps entry point.  Use swapgs if this is the first time in the
 157          * kernel from userland.  Reenable interrupts if they were enabled
 158          * before the trap.  This approximates SDT_SYS386TGT on the i386 port.
 159          */
 160
 161         SUPERALIGN_TEXT
 162         .globl  alltraps
 163         .type   alltraps,@function
 164 alltraps:
 165         movq    %rdi,TF_RDI(%rsp)
 166         testb   $SEL_RPL_MASK,TF_CS(%rsp) /* Did we come from kernel? */
 167         jz      alltraps_testi          /* already running with kernel GS.base */
 168         swapgs
 169         movq    PCPU(CURPCB),%rdi
 170         movb    $0,PCB_FULL_IRET(%rdi)
 171         movw    %fs,TF_FS(%rsp)
 172         movw    %gs,TF_GS(%rsp)
 173         movw    %es,TF_ES(%rsp)
 174         movw    %ds,TF_DS(%rsp)
 175 alltraps_testi:
 176         testl   $PSL_I,TF_RFLAGS(%rsp)
 177         jz      alltraps_pushregs_no_rdi
 178         sti
 179 alltraps_pushregs_no_rdi:
 180         movq    %rsi,TF_RSI(%rsp)
 181         movq    %rdx,TF_RDX(%rsp)
 182         movq    %rcx,TF_RCX(%rsp)
 183         movq    %r8,TF_R8(%rsp)
 184         movq    %r9,TF_R9(%rsp)
 185         movq    %rax,TF_RAX(%rsp)
 186         movq    %rbx,TF_RBX(%rsp)
 187         movq    %rbp,TF_RBP(%rsp)
 188         movq    %r10,TF_R10(%rsp)
 189         movq    %r11,TF_R11(%rsp)
 190         movq    %r12,TF_R12(%rsp)
 191         movq    %r13,TF_R13(%rsp)
 192         movq    %r14,TF_R14(%rsp)
 193         movq    %r15,TF_R15(%rsp)
 194         movl    $TF_HASSEGS,TF_FLAGS(%rsp)
 195         FAKE_MCOUNT(TF_RIP(%rsp))
 196 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 197         /*
 198          * DTrace Function Boundary Trace (fbt) probes are triggered
 199          * by int3 (0xcc) which causes the #BP (T_BPTFLT) breakpoint
 200          * interrupt. For all other trap types, just handle them in
 201          * the usual way.
 202          */
 203         cmpl    $T_BPTFLT,TF_TRAPNO(%rsp)
 204         jne     calltrap
 205
 206         /* Check if there is no DTrace hook registered. */
 207         cmpq    $0,dtrace_invop_jump_addr
 208         je      calltrap
 209
 210         /*
 211          * Set our jump address for the jump back in the event that
 212          * the breakpoint wasn't caused by DTrace at all.
 213          */
 214         movq    $calltrap, dtrace_invop_calltrap_addr(%rip)
 215
 216         /* Jump to the code hooked in by DTrace. */
 217         movq    dtrace_invop_jump_addr, %rax
 218         jmpq    *dtrace_invop_jump_addr
 219 #endif
 220         .globl  calltrap
 221         .type   calltrap,@function
 222 calltrap:
 223         movq    %rsp, %rdi
 224         call    trap
 225         MEXITCOUNT
 226         jmp     doreti                  /* Handle any pending ASTs */
 227
 228         /*
 229          * alltraps_noen entry point.  Unlike alltraps above, we want to
 230          * leave the interrupts disabled.  This corresponds to
 231          * SDT_SYS386IGT on the i386 port.
 232          */
 233         SUPERALIGN_TEXT
 234         .globl  alltraps_noen
 235         .type   alltraps_noen,@function
 236 alltraps_noen:
 237         movq    %rdi,TF_RDI(%rsp)
 238         testb   $SEL_RPL_MASK,TF_CS(%rsp) /* Did we come from kernel? */
 239         jz      1f      /* already running with kernel GS.base */
 240         swapgs
 241         movq    PCPU(CURPCB),%rdi
 242         movb    $0,PCB_FULL_IRET(%rdi)
 243 1:      movw    %fs,TF_FS(%rsp)
 244         movw    %gs,TF_GS(%rsp)
 245         movw    %es,TF_ES(%rsp)
 246         movw    %ds,TF_DS(%rsp)
 247         jmp     alltraps_pushregs_no_rdi
 248
 249 IDTVEC(dblfault)
 250         subq    $TF_ERR,%rsp
 251         movl    $T_DOUBLEFLT,TF_TRAPNO(%rsp)
 252         movq    $0,TF_ADDR(%rsp)
 253         movq    $0,TF_ERR(%rsp)
 254         movq    %rdi,TF_RDI(%rsp)
 255         movq    %rsi,TF_RSI(%rsp)
 256         movq    %rdx,TF_RDX(%rsp)
 257         movq    %rcx,TF_RCX(%rsp)
 258         movq    %r8,TF_R8(%rsp)
 259         movq    %r9,TF_R9(%rsp)
 260         movq    %rax,TF_RAX(%rsp)
 261         movq    %rbx,TF_RBX(%rsp)
 262         movq    %rbp,TF_RBP(%rsp)
 263         movq    %r10,TF_R10(%rsp)
 264         movq    %r11,TF_R11(%rsp)
 265         movq    %r12,TF_R12(%rsp)
 266         movq    %r13,TF_R13(%rsp)
 267         movq    %r14,TF_R14(%rsp)
 268         movq    %r15,TF_R15(%rsp)
 269         movw    %fs,TF_FS(%rsp)
 270         movw    %gs,TF_GS(%rsp)
 271         movw    %es,TF_ES(%rsp)
 272         movw    %ds,TF_DS(%rsp)
 273         movl    $TF_HASSEGS,TF_FLAGS(%rsp)
 274         testb   $SEL_RPL_MASK,TF_CS(%rsp) /* Did we come from kernel? */
 275         jz      1f                      /* already running with kernel GS.base */
 276         swapgs
 277 1:      movq    %rsp, %rdi
 278         call    dblfault_handler
 279 2:      hlt
 280         jmp     2b
 281
 282 IDTVEC(page)
 283         subq    $TF_ERR,%rsp
 284         movl    $T_PAGEFLT,TF_TRAPNO(%rsp)
 285         movq    %rdi,TF_RDI(%rsp)       /* free up a GP register */
 286         testb   $SEL_RPL_MASK,TF_CS(%rsp) /* Did we come from kernel? */
 287         jz      1f                      /* already running with kernel GS.base */
 288         swapgs
 289         movq    PCPU(CURPCB),%rdi
 290         movb    $0,PCB_FULL_IRET(%rdi)
 291 1:      movq    %cr2,%rdi               /* preserve %cr2 before ..  */
 292         movq    %rdi,TF_ADDR(%rsp)      /* enabling interrupts. */
 293         movw    %fs,TF_FS(%rsp)
 294         movw    %gs,TF_GS(%rsp)
 295         movw    %es,TF_ES(%rsp)
 296         movw    %ds,TF_DS(%rsp)
 297         testl   $PSL_I,TF_RFLAGS(%rsp)
 298         jz      alltraps_pushregs_no_rdi
 299         sti
 300         jmp     alltraps_pushregs_no_rdi
 301
 302         /*
 303          * We have to special-case this one.  If we get a trap in doreti() at
 304          * the iretq stage, we'll reenter with the wrong gs state.  We'll have
 305          * to do a special the swapgs in this case even coming from the kernel.
 306          * XXX linux has a trap handler for their equivalent of load_gs().
 307          */
 308 IDTVEC(prot)
 309         subq    $TF_ERR,%rsp
 310         movl    $T_PROTFLT,TF_TRAPNO(%rsp)
 311         movq    $0,TF_ADDR(%rsp)
 312         movq    %rdi,TF_RDI(%rsp)       /* free up a GP register */
 313         leaq    doreti_iret(%rip),%rdi
 314         cmpq    %rdi,TF_RIP(%rsp)
 315         je      1f                      /* kernel but with user gsbase!! */
 316         testb   $SEL_RPL_MASK,TF_CS(%rsp) /* Did we come from kernel? */
 317         jz      2f                      /* already running with kernel GS.base */
 318 1:      swapgs
 319 2:      movq    PCPU(CURPCB),%rdi
 320         movb    $1,PCB_FULL_IRET(%rdi)  /* always full iret from GPF */
 321         movw    %fs,TF_FS(%rsp)
 322         movw    %gs,TF_GS(%rsp)
 323         movw    %es,TF_ES(%rsp)
 324         movw    %ds,TF_DS(%rsp)
 325         testl   $PSL_I,TF_RFLAGS(%rsp)
 326         jz      alltraps_pushregs_no_rdi
 327         sti
 328         jmp     alltraps_pushregs_no_rdi
 329
 330 /*
 331  * Fast syscall entry point.  We enter here with just our new %cs/%ss set,
 332  * and the new privilige level.  We are still running on the old user stack
 333  * pointer.  We have to juggle a few things around to find our stack etc.
 334  * swapgs gives us access to our PCPU space only.
 335  */
 336 IDTVEC(fast_syscall)
 337         swapgs
 338         movq    %rsp,PCPU(SCRATCH_RSP)
 339         movq    PCPU(RSP0),%rsp
 340         /* Now emulate a trapframe. Make the 8 byte alignment odd for call. */
 341         subq    $TF_SIZE,%rsp
 342         /* defer TF_RSP till we have a spare register */
 343         movq    %r11,TF_RFLAGS(%rsp)
 344         movq    %rcx,TF_RIP(%rsp)       /* %rcx original value is in %r10 */
 345         movq    PCPU(SCRATCH_RSP),%r11  /* %r11 already saved */
 346         movq    %r11,TF_RSP(%rsp)       /* user stack pointer */
 347         movw    %fs,TF_FS(%rsp)
 348         movw    %gs,TF_GS(%rsp)
 349         movw    %es,TF_ES(%rsp)
 350         movw    %ds,TF_DS(%rsp)
 351         movq    PCPU(CURPCB),%r11
 352         movb    $0,PCB_FULL_IRET(%r11)
 353         sti
 354         movq    $KUDSEL,TF_SS(%rsp)
 355         movq    $KUCSEL,TF_CS(%rsp)
 356         movq    $2,TF_ERR(%rsp)
 357         movq    %rdi,TF_RDI(%rsp)       /* arg 1 */
 358         movq    %rsi,TF_RSI(%rsp)       /* arg 2 */
 359         movq    %rdx,TF_RDX(%rsp)       /* arg 3 */
 360         movq    %r10,TF_RCX(%rsp)       /* arg 4 */
 361         movq    %r8,TF_R8(%rsp)         /* arg 5 */
 362         movq    %r9,TF_R9(%rsp)         /* arg 6 */
 363         movq    %rax,TF_RAX(%rsp)       /* syscall number */
 364         movq    %rbx,TF_RBX(%rsp)       /* C preserved */
 365         movq    %rbp,TF_RBP(%rsp)       /* C preserved */
 366         movq    %r12,TF_R12(%rsp)       /* C preserved */
 367         movq    %r13,TF_R13(%rsp)       /* C preserved */
 368         movq    %r14,TF_R14(%rsp)       /* C preserved */
 369         movq    %r15,TF_R15(%rsp)       /* C preserved */
 370         movl    $TF_HASSEGS,TF_FLAGS(%rsp)
 371         FAKE_MCOUNT(TF_RIP(%rsp))
 372         movq    %rsp, %rdi
 373         call    syscall
 374         movq    PCPU(CURPCB),%rax
 375         andq    $~PCB_FULLCTX,PCB_FLAGS(%rax)
 376         MEXITCOUNT
 377         jmp     doreti
 378
 379 /*
 380  * Here for CYA insurance, in case a "syscall" instruction gets
 381  * issued from 32 bit compatability mode. MSR_CSTAR has to point
 382  * to *something* if EFER_SCE is enabled.
 383  */
 384 IDTVEC(fast_syscall32)
 385         sysret
 386
 387 /*
 388  * NMI handling is special.
 389  *
 390  * First, NMIs do not respect the state of the processor's RFLAGS.IF
 391  * bit.  The NMI handler may be entered at any time, including when
 392  * the processor is in a critical section with RFLAGS.IF == 0.
 393  * The processor's GS.base value could be invalid on entry to the
 394  * handler.
 395  *
 396  * Second, the processor treats NMIs specially, blocking further NMIs
 397  * until an 'iretq' instruction is executed.  We thus need to execute
 398  * the NMI handler with interrupts disabled, to prevent a nested interrupt
 399  * from executing an 'iretq' instruction and inadvertently taking the
 400  * processor out of NMI mode.
 401  *
 402  * Third, the NMI handler runs on its own stack (tss_ist2). The canonical
 403  * GS.base value for the processor is stored just above the bottom of its
 404  * NMI stack.  For NMIs taken from kernel mode, the current value in
 405  * the processor's GS.base is saved at entry to C-preserved register %r12,
 406  * the canonical value for GS.base is then loaded into the processor, and
 407  * the saved value is restored at exit time.  For NMIs taken from user mode,
 408  * the cheaper 'SWAPGS' instructions are used for swapping GS.base.
 409  */
 410
 411 IDTVEC(nmi)
 412         subq    $TF_RIP,%rsp
 413         movl    $(T_NMI),TF_TRAPNO(%rsp)
 414         movq    $0,TF_ADDR(%rsp)
 415         movq    $0,TF_ERR(%rsp)
 416         movq    %rdi,TF_RDI(%rsp)
 417         movq    %rsi,TF_RSI(%rsp)
 418         movq    %rdx,TF_RDX(%rsp)
 419         movq    %rcx,TF_RCX(%rsp)
 420         movq    %r8,TF_R8(%rsp)
 421         movq    %r9,TF_R9(%rsp)
 422         movq    %rax,TF_RAX(%rsp)
 423         movq    %rbx,TF_RBX(%rsp)
 424         movq    %rbp,TF_RBP(%rsp)
 425         movq    %r10,TF_R10(%rsp)
 426         movq    %r11,TF_R11(%rsp)
 427         movq    %r12,TF_R12(%rsp)
 428         movq    %r13,TF_R13(%rsp)
 429         movq    %r14,TF_R14(%rsp)
 430         movq    %r15,TF_R15(%rsp)
 431         movw    %fs,TF_FS(%rsp)
 432         movw    %gs,TF_GS(%rsp)
 433         movw    %es,TF_ES(%rsp)
 434         movw    %ds,TF_DS(%rsp)
 435         movl    $TF_HASSEGS,TF_FLAGS(%rsp)
 436         xorl    %ebx,%ebx
 437         testb   $SEL_RPL_MASK,TF_CS(%rsp)
 438         jnz     nmi_fromuserspace
 439         /*
 440          * We've interrupted the kernel.  Preserve GS.base in %r12.
 441          */
 442         movl    $MSR_GSBASE,%ecx
 443         rdmsr
 444         movq    %rax,%r12
 445         shlq    $32,%rdx
 446         orq     %rdx,%r12
 447         /* Retrieve and load the canonical value for GS.base. */
 448         movq    TF_SIZE(%rsp),%rdx
 449         movl    %edx,%eax
 450         shrq    $32,%rdx
 451         wrmsr
 452         jmp     nmi_calltrap
 453 nmi_fromuserspace:
 454         incl    %ebx
 455         swapgs
 456 /* Note: this label is also used by ddb and gdb: */
 457 nmi_calltrap:
 458         FAKE_MCOUNT(TF_RIP(%rsp))
 459         movq    %rsp, %rdi
 460         call    trap
 461         MEXITCOUNT
 462 #ifdef HWPMC_HOOKS
 463         /*
 464          * Capture a userspace callchain if needed.
 465          *
 466          * - Check if the current trap was from user mode.
 467          * - Check if the current thread is valid.
 468          * - Check if the thread requires a user call chain to be
 469          *   captured.
 470          *
 471          * We are still in NMI mode at this point.
 472          */
 473         testl   %ebx,%ebx
 474         jz      nocallchain     /* not from userspace */
 475         movq    PCPU(CURTHREAD),%rax
 476         orq     %rax,%rax       /* curthread present? */
 477         jz      nocallchain
 478         testl   $TDP_CALLCHAIN,TD_PFLAGS(%rax) /* flagged for capture? */
 479         jz      nocallchain
 480         /*
 481          * A user callchain is to be captured, so:
 482          * - Move execution to the regular kernel stack, to allow for
 483          *   nested NMI interrupts.
 484          * - Take the processor out of "NMI" mode by faking an "iret".
 485          * - Enable interrupts, so that copyin() can work.
 486          */
 487         movq    %rsp,%rsi       /* source stack pointer */
 488         movq    $TF_SIZE,%rcx
 489         movq    PCPU(RSP0),%rdx
 490         subq    %rcx,%rdx
 491         movq    %rdx,%rdi       /* destination stack pointer */
 492
 493         shrq    $3,%rcx         /* trap frame size in long words */
 494         cld
 495         rep
 496         movsq                   /* copy trapframe */
 497
 498         movl    %ss,%eax
 499         pushq   %rax            /* tf_ss */
 500         pushq   %rdx            /* tf_rsp (on kernel stack) */
 501         pushfq                  /* tf_rflags */
 502         movl    %cs,%eax
 503         pushq   %rax            /* tf_cs */
 504         pushq   $outofnmi       /* tf_rip */
 505         iretq
 506 outofnmi:
 507         /*
 508          * At this point the processor has exited NMI mode and is running
 509          * with interrupts turned off on the normal kernel stack.
 510          *
 511          * If a pending NMI gets recognized at or after this point, it
 512          * will cause a kernel callchain to be traced.
 513          *
 514          * We turn interrupts back on, and call the user callchain capture hook.
 515          */
 516         movq    pmc_hook,%rax
 517         orq     %rax,%rax
 518         jz      nocallchain
 519         movq    PCPU(CURTHREAD),%rdi            /* thread */
 520         movq    $PMC_FN_USER_CALLCHAIN,%rsi     /* command */
 521         movq    %rsp,%rdx                       /* frame */
 522         sti
 523         call    *%rax
 524         cli
 525 nocallchain:
 526 #endif
 527         testl   %ebx,%ebx
 528         jnz     doreti_exit
 529 nmi_kernelexit:
 530         /*
 531          * Put back the preserved MSR_GSBASE value.
 532          */
 533         movl    $MSR_GSBASE,%ecx
 534         movq    %r12,%rdx
 535         movl    %edx,%eax
 536         shrq    $32,%rdx
 537         wrmsr
 538 nmi_restoreregs:
 539         movq    TF_RDI(%rsp),%rdi
 540         movq    TF_RSI(%rsp),%rsi
 541         movq    TF_RDX(%rsp),%rdx
 542         movq    TF_RCX(%rsp),%rcx
 543         movq    TF_R8(%rsp),%r8
 544         movq    TF_R9(%rsp),%r9
 545         movq    TF_RAX(%rsp),%rax
 546         movq    TF_RBX(%rsp),%rbx
 547         movq    TF_RBP(%rsp),%rbp
 548         movq    TF_R10(%rsp),%r10
 549         movq    TF_R11(%rsp),%r11
 550         movq    TF_R12(%rsp),%r12
 551         movq    TF_R13(%rsp),%r13
 552         movq    TF_R14(%rsp),%r14
 553         movq    TF_R15(%rsp),%r15
 554         addq    $TF_RIP,%rsp
 555         iretq
 556
 557 ENTRY(fork_trampoline)
 558         movq    %r12, %rdi              /* function */
 559         movq    %rbx, %rsi              /* arg1 */
 560         movq    %rsp, %rdx              /* trapframe pointer */
 561         call    fork_exit
 562         MEXITCOUNT
 563         jmp     doreti                  /* Handle any ASTs */
 564
 565 /*
 566  * To efficiently implement classification of trap and interrupt handlers
 567  * for profiling, there must be only trap handlers between the labels btrap
 568  * and bintr, and only interrupt handlers between the labels bintr and
 569  * eintr.  This is implemented (partly) by including files that contain
 570  * some of the handlers.  Before including the files, set up a normal asm
 571  * environment so that the included files doen't need to know that they are
 572  * included.
 573  */
 574
 575 #ifdef COMPAT_IA32
 576         .data
 577         .p2align 4
 578         .text
 579         SUPERALIGN_TEXT
 580
 581 #include <amd64/ia32/ia32_exception.S>
 582 #endif
 583
 584         .data
 585         .p2align 4
 586         .text
 587         SUPERALIGN_TEXT
 588 MCOUNT_LABEL(bintr)
 589
 590 #include <amd64/amd64/apic_vector.S>
 591
 592 #ifdef DEV_ATPIC
 593         .data
 594         .p2align 4
 595         .text
 596         SUPERALIGN_TEXT
 597
 598 #include <amd64/isa/atpic_vector.S>
 599 #endif
 600
 601         .text
 602 MCOUNT_LABEL(eintr)
 603
 604 /*
 605  * void doreti(struct trapframe)
 606  *
 607  * Handle return from interrupts, traps and syscalls.
 608  */
 609         .text
 610         SUPERALIGN_TEXT
 611         .type   doreti,@function
 612 doreti:
 613         FAKE_MCOUNT($bintr)             /* init "from" bintr -> doreti */
 614         /*
 615          * Check if ASTs can be handled now.
 616          */
 617         testb   $SEL_RPL_MASK,TF_CS(%rsp) /* are we returning to user mode? */
 618         jz      doreti_exit             /* can't handle ASTs now if not */
 619
 620 doreti_ast:
 621         /*
 622          * Check for ASTs atomically with returning.  Disabling CPU
 623          * interrupts provides sufficient locking eve in the SMP case,
 624          * since we will be informed of any new ASTs by an IPI.
 625          */
 626         cli
 627         movq    PCPU(CURTHREAD),%rax
 628         testl   $TDF_ASTPENDING | TDF_NEEDRESCHED,TD_FLAGS(%rax)
 629         je      doreti_exit
 630         sti
 631         movq    %rsp, %rdi                      /* pass a pointer to the trapframe */
 632         call    ast
 633         jmp     doreti_ast
 634
 635         /*
 636          * doreti_exit: pop registers, iret.
 637          *
 638          *      The segment register pop is a special case, since it may
 639          *      fault if (for example) a sigreturn specifies bad segment
 640          *      registers.  The fault is handled in trap.c.
 641          */
 642 doreti_exit:
 643         MEXITCOUNT
 644         movq    PCPU(CURTHREAD),%r8
 645         movq    TD_PCB(%r8),%r8
 646
 647         /*
 648          * Do not reload segment registers for kernel.
 649          * Since we do not reload segments registers with sane
 650          * values on kernel entry, descriptors referenced by
 651          * segments registers may be not valid. This is fatal
 652          * for the usermode, but is innocent for the kernel.
 653          */
 654         testb   $SEL_RPL_MASK,TF_CS(%rsp)
 655         jz      ld_regs
 656         cmpb    $0,PCB_FULL_IRET(%r8)
 657         je      ld_regs
 658         testl   $TF_HASSEGS,TF_FLAGS(%rsp)
 659         je      set_segs
 660
 661 do_segs:
 662         /* Restore %fs and fsbase */
 663         movw    TF_FS(%rsp),%ax
 664         .globl  ld_fs
 665 ld_fs:  movw    %ax,%fs
 666         cmpw    $KUF32SEL,%ax
 667         jne     1f
 668         movl    $MSR_FSBASE,%ecx
 669         movl    PCB_FSBASE(%r8),%eax
 670         movl    PCB_FSBASE+4(%r8),%edx
 671         wrmsr
 672 1:
 673         /* Restore %gs and gsbase */
 674         movw    TF_GS(%rsp),%si
 675         pushfq
 676         cli
 677         movl    $MSR_GSBASE,%ecx
 678         rdmsr
 679         .globl  ld_gs
 680 ld_gs:  movw    %si,%gs
 681         wrmsr
 682         popfq
 683         cmpw    $KUG32SEL,%si
 684         jne     1f
 685         movl    $MSR_KGSBASE,%ecx
 686         movl    PCB_GSBASE(%r8),%eax
 687         movl    PCB_GSBASE+4(%r8),%edx
 688         wrmsr
 689 1:      .globl  ld_es
 690 ld_es:  movw    TF_ES(%rsp),%es
 691         .globl  ld_ds
 692 ld_ds:  movw    TF_DS(%rsp),%ds
 693 ld_regs:movq    TF_RDI(%rsp),%rdi
 694         movq    TF_RSI(%rsp),%rsi
 695         movq    TF_RDX(%rsp),%rdx
 696         movq    TF_RCX(%rsp),%rcx
 697         movq    TF_R8(%rsp),%r8
 698         movq    TF_R9(%rsp),%r9
 699         movq    TF_RAX(%rsp),%rax
 700         movq    TF_RBX(%rsp),%rbx
 701         movq    TF_RBP(%rsp),%rbp
 702         movq    TF_R10(%rsp),%r10
 703         movq    TF_R11(%rsp),%r11
 704         movq    TF_R12(%rsp),%r12
 705         movq    TF_R13(%rsp),%r13
 706         movq    TF_R14(%rsp),%r14
 707         movq    TF_R15(%rsp),%r15
 708         testb   $SEL_RPL_MASK,TF_CS(%rsp) /* Did we come from kernel? */
 709         jz      1f                      /* keep running with kernel GS.base */
 710         cli
 711         swapgs
 712 1:      addq    $TF_RIP,%rsp            /* skip over tf_err, tf_trapno */
 713         .globl  doreti_iret
 714 doreti_iret:
 715         iretq
 716
 717 set_segs:
 718         movw    $KUDSEL,%ax
 719         movw    %ax,TF_DS(%rsp)
 720         movw    %ax,TF_ES(%rsp)
 721         movw    $KUF32SEL,TF_FS(%rsp)
 722         movw    $KUG32SEL,TF_GS(%rsp)
 723         jmp     do_segs
 724
 725         /*
 726          * doreti_iret_fault.  Alternative return code for
 727          * the case where we get a fault in the doreti_exit code
 728          * above.  trap() (amd64/amd64/trap.c) catches this specific
 729          * case, sends the process a signal and continues in the
 730          * corresponding place in the code below.
 731          */
 732         ALIGN_TEXT
 733         .globl  doreti_iret_fault
 734 doreti_iret_fault:
 735         subq    $TF_RIP,%rsp            /* space including tf_err, tf_trapno */
 736         testl   $PSL_I,TF_RFLAGS(%rsp)
 737         jz      1f
 738         sti
 739 1:      movw    %fs,TF_FS(%rsp)
 740         movw    %gs,TF_GS(%rsp)
 741         movw    %es,TF_ES(%rsp)
 742         movw    %ds,TF_DS(%rsp)
 743         movl    $TF_HASSEGS,TF_FLAGS(%rsp)
 744         movq    %rdi,TF_RDI(%rsp)
 745         movq    %rsi,TF_RSI(%rsp)
 746         movq    %rdx,TF_RDX(%rsp)
 747         movq    %rcx,TF_RCX(%rsp)
 748         movq    %r8,TF_R8(%rsp)
 749         movq    %r9,TF_R9(%rsp)
 750         movq    %rax,TF_RAX(%rsp)
 751         movq    %rbx,TF_RBX(%rsp)
 752         movq    %rbp,TF_RBP(%rsp)
 753         movq    %r10,TF_R10(%rsp)
 754         movq    %r11,TF_R11(%rsp)
 755         movq    %r12,TF_R12(%rsp)
 756         movq    %r13,TF_R13(%rsp)
 757         movq    %r14,TF_R14(%rsp)
 758         movq    %r15,TF_R15(%rsp)
 759         movl    $T_PROTFLT,TF_TRAPNO(%rsp)
 760         movq    $0,TF_ERR(%rsp) /* XXX should be the error code */
 761         movq    $0,TF_ADDR(%rsp)
 762         FAKE_MCOUNT(TF_RIP(%rsp))
 763         jmp     calltrap
 764
 765         ALIGN_TEXT
 766         .globl  ds_load_fault
 767 ds_load_fault:
 768         movl    $T_PROTFLT,TF_TRAPNO(%rsp)
 769         movq    %rsp, %rdi
 770         call    trap
 771         movw    $KUDSEL,TF_DS(%rsp)
 772         jmp     doreti
 773
 774         ALIGN_TEXT
 775         .globl  es_load_fault
 776 es_load_fault:
 777         movl    $T_PROTFLT,TF_TRAPNO(%rsp)
 778         movq    %rsp, %rdi
 779         call    trap
 780         movw    $KUDSEL,TF_ES(%rsp)
 781         jmp     doreti
 782
 783         ALIGN_TEXT
 784         .globl  fs_load_fault
 785 fs_load_fault:
 786         movl    $T_PROTFLT,TF_TRAPNO(%rsp)
 787         movq    %rsp, %rdi
 788         call    trap
 789         movw    $KUF32SEL,TF_FS(%rsp)
 790         jmp     doreti
 791
 792         ALIGN_TEXT
 793         .globl  gs_load_fault
 794 gs_load_fault:
 795         popfq
 796         movl    $T_PROTFLT,TF_TRAPNO(%rsp)
 797         movq    %rsp, %rdi
 798         call    trap
 799         movw    $KUG32SEL,TF_GS(%rsp)
 800         jmp     doreti
 801 #ifdef HWPMC_HOOKS
 802         ENTRY(end_exceptions)
 803 #endif