sys/platform/vkernel64/x86_64/trap.c

   1 /*-
   2  * Copyright (C) 1994, David Greenman
   3  * Copyright (c) 1990, 1993
   4  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * the University of Utah, and William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)trap.c        7.4 (Berkeley) 5/13/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/trap.c,v 1.147.2.11 2003/02/27 19:09:59 luoqi Exp $
  39  */
  40
  41 /*
  42  * x86_64 Trap and System call handling
  43  */
  44
  45 #include "use_isa.h"
  46
  47 #include "opt_ddb.h"
  48 #include "opt_ktrace.h"
  49
  50 #include <sys/param.h>
  51 #include <sys/systm.h>
  52 #include <sys/proc.h>
  53 #include <sys/pioctl.h>
  54 #include <sys/kernel.h>
  55 #include <sys/resourcevar.h>
  56 #include <sys/signalvar.h>
  57 #include <sys/signal2.h>
  58 #include <sys/syscall.h>
  59 #include <sys/sysctl.h>
  60 #include <sys/sysent.h>
  61 #include <sys/uio.h>
  62 #include <sys/vmmeter.h>
  63 #include <sys/malloc.h>
  64 #ifdef KTRACE
  65 #include <sys/ktrace.h>
  66 #endif
  67 #include <sys/ktr.h>
  68 #include <sys/upcall.h>
  69 #include <sys/vkernel.h>
  70 #include <sys/sysproto.h>
  71 #include <sys/sysunion.h>
  72 #include <sys/vmspace.h>
  73
  74 #include <vm/vm.h>
  75 #include <vm/vm_param.h>
  76 #include <sys/lock.h>
  77 #include <vm/pmap.h>
  78 #include <vm/vm_kern.h>
  79 #include <vm/vm_map.h>
  80 #include <vm/vm_page.h>
  81 #include <vm/vm_extern.h>
  82
  83 #include <machine/cpu.h>
  84 #include <machine/md_var.h>
  85 #include <machine/pcb.h>
  86 #include <machine/smp.h>
  87 #include <machine/tss.h>
  88 #include <machine/globaldata.h>
  89
  90 #include <ddb/ddb.h>
  91
  92 #include <sys/msgport2.h>
  93 #include <sys/thread2.h>
  94 #include <sys/mplock2.h>
  95
  96 #ifdef SMP
  97
  98 #define MAKEMPSAFE(have_mplock)                 \
  99         if (have_mplock == 0) {                 \
 100                 get_mplock();                   \
 101                 have_mplock = 1;                \
 102         }
 103
 104 #else
 105
 106 #define MAKEMPSAFE(have_mplock)
 107
 108 #endif
 109
 110 int (*pmath_emulate) (struct trapframe *);
 111
 112 extern int trapwrite (unsigned addr);
 113
 114 static int trap_pfault (struct trapframe *, int, vm_offset_t);
 115 static void trap_fatal (struct trapframe *, int, vm_offset_t);
 116 void dblfault_handler (void);
 117
 118 #if 0
 119 extern inthand_t IDTVEC(syscall);
 120 #endif
 121
 122 #define MAX_TRAP_MSG            30
 123 static char *trap_msg[] = {
 124         "",                                     /*  0 unused */
 125         "privileged instruction fault",         /*  1 T_PRIVINFLT */
 126         "",                                     /*  2 unused */
 127         "breakpoint instruction fault",         /*  3 T_BPTFLT */
 128         "",                                     /*  4 unused */
 129         "",                                     /*  5 unused */
 130         "arithmetic trap",                      /*  6 T_ARITHTRAP */
 131         "system forced exception",              /*  7 T_ASTFLT */
 132         "",                                     /*  8 unused */
 133         "general protection fault",             /*  9 T_PROTFLT */
 134         "trace trap",                           /* 10 T_TRCTRAP */
 135         "",                                     /* 11 unused */
 136         "page fault",                           /* 12 T_PAGEFLT */
 137         "",                                     /* 13 unused */
 138         "alignment fault",                      /* 14 T_ALIGNFLT */
 139         "",                                     /* 15 unused */
 140         "",                                     /* 16 unused */
 141         "",                                     /* 17 unused */
 142         "integer divide fault",                 /* 18 T_DIVIDE */
 143         "non-maskable interrupt trap",          /* 19 T_NMI */
 144         "overflow trap",                        /* 20 T_OFLOW */
 145         "FPU bounds check fault",               /* 21 T_BOUND */
 146         "FPU device not available",             /* 22 T_DNA */
 147         "double fault",                         /* 23 T_DOUBLEFLT */
 148         "FPU operand fetch fault",              /* 24 T_FPOPFLT */
 149         "invalid TSS fault",                    /* 25 T_TSSFLT */
 150         "segment not present fault",            /* 26 T_SEGNPFLT */
 151         "stack fault",                          /* 27 T_STKFLT */
 152         "machine check trap",                   /* 28 T_MCHK */
 153         "SIMD floating-point exception",        /* 29 T_XMMFLT */
 154         "reserved (unknown) fault",             /* 30 T_RESERVED */
 155 };
 156
 157 #ifdef DDB
 158 static int ddb_on_nmi = 1;
 159 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ddb_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 160         &ddb_on_nmi, 0, "Go to DDB on NMI");
 161 #endif
 162 static int panic_on_nmi = 1;
 163 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, panic_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 164         &panic_on_nmi, 0, "Panic on NMI");
 165 static int fast_release;
 166 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, fast_release, CTLFLAG_RW,
 167         &fast_release, 0, "Passive Release was optimal");
 168 static int slow_release;
 169 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, slow_release, CTLFLAG_RW,
 170         &slow_release, 0, "Passive Release was nonoptimal");
 171 #ifdef SMP
 172 static int syscall_mpsafe = 1;
 173 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, syscall_mpsafe, CTLFLAG_RW,
 174         &syscall_mpsafe, 0, "Allow MPSAFE marked syscalls to run without BGL");
 175 TUNABLE_INT("kern.syscall_mpsafe", &syscall_mpsafe);
 176 static int trap_mpsafe = 1;
 177 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, trap_mpsafe, CTLFLAG_RW,
 178         &trap_mpsafe, 0, "Allow traps to mostly run without the BGL");
 179 TUNABLE_INT("kern.trap_mpsafe", &trap_mpsafe);
 180 #endif
 181
 182 MALLOC_DEFINE(M_SYSMSG, "sysmsg", "sysmsg structure");
 183 extern int max_sysmsg;
 184
 185 /*
 186  * Passively intercepts the thread switch function to increase the thread
 187  * priority from a user priority to a kernel priority, reducing
 188  * syscall and trap overhead for the case where no switch occurs.
 189  *
 190  * Synchronizes td_ucred with p_ucred.  This is used by system calls,
 191  * signal handling, faults, AST traps, and anything else that enters the
 192  * kernel from userland and provides the kernel with a stable read-only
 193  * copy of the process ucred.
 194  */
 195 static __inline void
 196 userenter(struct thread *curtd, struct proc *curp)
 197 {
 198         struct ucred *ocred;
 199         struct ucred *ncred;
 200
 201         curtd->td_release = lwkt_passive_release;
 202
 203         if (curtd->td_ucred != curp->p_ucred) {
 204                 ncred = crhold(curp->p_ucred);
 205                 ocred = curtd->td_ucred;
 206                 curtd->td_ucred = ncred;
 207                 if (ocred)
 208                         crfree(ocred);
 209         }
 210 }
 211
 212 /*
 213  * Handle signals, upcalls, profiling, and other AST's and/or tasks that
 214  * must be completed before we can return to or try to return to userland.
 215  *
 216  * Note that td_sticks is a 64 bit quantity, but there's no point doing 64
 217  * arithmatic on the delta calculation so the absolute tick values are
 218  * truncated to an integer.
 219  */
 220 static void
 221 userret(struct lwp *lp, struct trapframe *frame, int sticks)
 222 {
 223         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 224         int sig;
 225
 226         /*
 227          * Charge system time if profiling.  Note: times are in microseconds.
 228          * This may do a copyout and block, so do it first even though it
 229          * means some system time will be charged as user time.
 230          */
 231         if (p->p_flag & P_PROFIL) {
 232                 addupc_task(p, frame->tf_rip,
 233                         (u_int)((int)lp->lwp_thread->td_sticks - sticks));
 234         }
 235
 236 recheck:
 237         /*
 238          * If the jungle wants us dead, so be it.
 239          */
 240         if (lp->lwp_flag & LWP_WEXIT) {
 241                 get_mplock();
 242                 lwp_exit(0);
 243                 rel_mplock(); /* NOT REACHED */
 244         }
 245
 246         /*
 247          * Block here if we are in a stopped state.
 248          */
 249         if (p->p_stat == SSTOP) {
 250                 get_mplock();
 251                 tstop();
 252                 rel_mplock();
 253                 goto recheck;
 254         }
 255
 256         /*
 257          * Post any pending upcalls
 258          */
 259         if (p->p_flag & P_UPCALLPEND) {
 260                 get_mplock();
 261                 p->p_flag &= ~P_UPCALLPEND;
 262                 postupcall(lp);
 263                 rel_mplock();
 264                 goto recheck;
 265         }
 266
 267         /*
 268          * Post any pending signals
 269          */
 270         if ((sig = CURSIG_TRACE(lp)) != 0) {
 271                 get_mplock();
 272                 postsig(sig);
 273                 rel_mplock();
 274                 goto recheck;
 275         }
 276
 277         /*
 278          * block here if we are swapped out, but still process signals
 279          * (such as SIGKILL).  proc0 (the swapin scheduler) is already
 280          * aware of our situation, we do not have to wake it up.
 281          */
 282         if (p->p_flag & P_SWAPPEDOUT) {
 283                 get_mplock();
 284                 p->p_flag |= P_SWAPWAIT;
 285                 swapin_request();
 286                 if (p->p_flag & P_SWAPWAIT)
 287                         tsleep(p, PCATCH, "SWOUT", 0);
 288                 p->p_flag &= ~P_SWAPWAIT;
 289                 rel_mplock();
 290                 goto recheck;
 291         }
 292
 293         /*
 294          * Make sure postsig() handled request to restore old signal mask after
 295          * running signal handler.
 296          */
 297         KKASSERT((lp->lwp_flag & LWP_OLDMASK) == 0);
 298 }
 299
 300 /*
 301  * Cleanup from userenter and any passive release that might have occured.
 302  * We must reclaim the current-process designation before we can return
 303  * to usermode.  We also handle both LWKT and USER reschedule requests.
 304  */
 305 static __inline void
 306 userexit(struct lwp *lp)
 307 {
 308         struct thread *td = lp->lwp_thread;
 309         /* globaldata_t gd = td->td_gd; */
 310
 311         /*
 312          * Handle stop requests at kernel priority.  Any requests queued
 313          * after this loop will generate another AST.
 314          */
 315         while (lp->lwp_proc->p_stat == SSTOP) {
 316                 get_mplock();
 317                 tstop();
 318                 rel_mplock();
 319         }
 320
 321         /*
 322          * Reduce our priority in preparation for a return to userland.  If
 323          * our passive release function was still in place, our priority was
 324          * never raised and does not need to be reduced.
 325          */
 326         lwkt_passive_recover(td);
 327
 328         /*
 329          * Become the current user scheduled process if we aren't already,
 330          * and deal with reschedule requests and other factors.
 331          */
 332         lp->lwp_proc->p_usched->acquire_curproc(lp);
 333         /* WARNING: we may have migrated cpu's */
 334         /* gd = td->td_gd; */
 335 }
 336
 337 #if !defined(KTR_KERNENTRY)
 338 #define KTR_KERNENTRY   KTR_ALL
 339 #endif
 340 KTR_INFO_MASTER(kernentry);
 341 KTR_INFO(KTR_KERNENTRY, kernentry, trap, 0, "pid=%d, tid=%d, trapno=%d, eva=%p",
 342          sizeof(int) + sizeof(int) + sizeof(int) + sizeof(vm_offset_t));
 343 KTR_INFO(KTR_KERNENTRY, kernentry, trap_ret, 0, "pid=%d, tid=%d",
 344          sizeof(int) + sizeof(int));
 345 KTR_INFO(KTR_KERNENTRY, kernentry, syscall, 0, "pid=%d, tid=%d, call=%d",
 346          sizeof(int) + sizeof(int) + sizeof(int));
 347 KTR_INFO(KTR_KERNENTRY, kernentry, syscall_ret, 0, "pid=%d, tid=%d, err=%d",
 348          sizeof(int) + sizeof(int) + sizeof(int));
 349 KTR_INFO(KTR_KERNENTRY, kernentry, fork_ret, 0, "pid=%d, tid=%d",
 350          sizeof(int) + sizeof(int));
 351
 352 /*
 353  * Exception, fault, and trap interface to the kernel.
 354  * This common code is called from assembly language IDT gate entry
 355  * routines that prepare a suitable stack frame, and restore this
 356  * frame after the exception has been processed.
 357  *
 358  * This function is also called from doreti in an interlock to handle ASTs.
 359  * For example:  hardwareint->INTROUTINE->(set ast)->doreti->trap
 360  *
 361  * NOTE!  We have to retrieve the fault address prior to obtaining the
 362  * MP lock because get_mplock() may switch out.  YYY cr2 really ought
 363  * to be retrieved by the assembly code, not here.
 364  *
 365  * XXX gd_trap_nesting_level currently prevents lwkt_switch() from panicing
 366  * if an attempt is made to switch from a fast interrupt or IPI.  This is
 367  * necessary to properly take fatal kernel traps on SMP machines if
 368  * get_mplock() has to block.
 369  */
 370
 371 void
 372 user_trap(struct trapframe *frame)
 373 {
 374         struct globaldata *gd = mycpu;
 375         struct thread *td = gd->gd_curthread;
 376         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 377         struct proc *p;
 378         int sticks = 0;
 379         int i = 0, ucode = 0, type, code;
 380 #ifdef SMP
 381         int have_mplock = 0;
 382 #endif
 383 #ifdef INVARIANTS
 384         int crit_count = td->td_critcount;
 385 #endif
 386         vm_offset_t eva;
 387
 388         p = td->td_proc;
 389
 390         if (frame->tf_trapno == T_PAGEFLT)
 391                 eva = frame->tf_addr;
 392         else
 393                 eva = 0;
 394 #if 0
 395         kprintf("USER_TRAP AT %08lx xflags %ld trapno %ld eva %08lx\n",
 396                 frame->tf_rip, frame->tf_xflags, frame->tf_trapno, eva);
 397 #endif
 398
 399         /*
 400          * Everything coming from user mode runs through user_trap,
 401          * including system calls.
 402          */
 403         if (frame->tf_trapno == T_FAST_SYSCALL) {
 404                 syscall2(frame);
 405                 return;
 406         }
 407
 408         KTR_LOG(kernentry_trap, lp->lwp_proc->p_pid, lp->lwp_tid,
 409                 frame->tf_trapno, eva);
 410
 411 #ifdef DDB
 412         if (db_active) {
 413                 eva = (frame->tf_trapno == T_PAGEFLT ? rcr2() : 0);
 414                 ++gd->gd_trap_nesting_level;
 415                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
 416                 trap_fatal(frame, TRUE, eva);
 417                 --gd->gd_trap_nesting_level;
 418                 goto out2;
 419         }
 420 #endif
 421
 422         ++gd->gd_trap_nesting_level;
 423 #ifdef SMP
 424         if (trap_mpsafe == 0)
 425                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
 426 #endif
 427
 428         --gd->gd_trap_nesting_level;
 429
 430 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 431 restart:
 432 #endif
 433         type = frame->tf_trapno;
 434         code = frame->tf_err;
 435
 436         userenter(td, p);
 437
 438         sticks = (int)td->td_sticks;
 439         lp->lwp_md.md_regs = frame;
 440
 441         switch (type) {
 442         case T_PRIVINFLT:       /* privileged instruction fault */
 443                 ucode = type;
 444                 i = SIGILL;
 445                 break;
 446
 447         case T_BPTFLT:          /* bpt instruction fault */
 448         case T_TRCTRAP:         /* trace trap */
 449                 frame->tf_rflags &= ~PSL_T;
 450                 i = SIGTRAP;
 451                 break;
 452
 453         case T_ARITHTRAP:       /* arithmetic trap */
 454                 ucode = code;
 455                 i = SIGFPE;
 456                 break;
 457
 458         case T_ASTFLT:          /* Allow process switch */
 459                 mycpu->gd_cnt.v_soft++;
 460                 if (mycpu->gd_reqflags & RQF_AST_OWEUPC) {
 461                         atomic_clear_int_nonlocked(&mycpu->gd_reqflags,
 462                                     RQF_AST_OWEUPC);
 463                         addupc_task(p, p->p_prof.pr_addr,
 464                                     p->p_prof.pr_ticks);
 465                 }
 466                 goto out;
 467
 468                 /*
 469                  * The following two traps can happen in
 470                  * vm86 mode, and, if so, we want to handle
 471                  * them specially.
 472                  */
 473         case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 474         case T_STKFLT:          /* stack fault */
 475 #if 0
 476                 if (frame->tf_eflags & PSL_VM) {
 477                         i = vm86_emulate((struct vm86frame *)frame);
 478                         if (i == 0)
 479                                 goto out;
 480                         break;
 481                 }
 482 #endif
 483                 /* FALL THROUGH */
 484
 485         case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 486         case T_TSSFLT:          /* invalid TSS fault */
 487         case T_DOUBLEFLT:       /* double fault */
 488         default:
 489                 ucode = code + BUS_SEGM_FAULT ;
 490                 i = SIGBUS;
 491                 break;
 492
 493         case T_PAGEFLT:         /* page fault */
 494                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
 495                 i = trap_pfault(frame, TRUE, eva);
 496                 if (i == -1)
 497                         goto out;
 498 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 499                 if (i == -2)
 500                         goto restart;
 501 #endif
 502                 if (i == 0)
 503                         goto out;
 504
 505                 ucode = T_PAGEFLT;
 506                 break;
 507
 508         case T_DIVIDE:          /* integer divide fault */
 509                 ucode = FPE_INTDIV;
 510                 i = SIGFPE;
 511                 break;
 512
 513 #if NISA > 0
 514         case T_NMI:
 515                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
 516                 /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 517                 if (isa_nmi(code) == 0) {
 518 #ifdef DDB
 519                         /*
 520                          * NMI can be hooked up to a pushbutton
 521                          * for debugging.
 522                          */
 523                         if (ddb_on_nmi) {
 524                                 kprintf ("NMI ... going to debugger\n");
 525                                 kdb_trap (type, 0, frame);
 526                         }
 527 #endif /* DDB */
 528                         goto out2;
 529                 } else if (panic_on_nmi)
 530                         panic("NMI indicates hardware failure");
 531                 break;
 532 #endif /* NISA > 0 */
 533
 534         case T_OFLOW:           /* integer overflow fault */
 535                 ucode = FPE_INTOVF;
 536                 i = SIGFPE;
 537                 break;
 538
 539         case T_BOUND:           /* bounds check fault */
 540                 ucode = FPE_FLTSUB;
 541                 i = SIGFPE;
 542                 break;
 543
 544         case T_DNA:
 545                 /*
 546                  * Virtual kernel intercept - pass the DNA exception
 547                  * to the (emulated) virtual kernel if it asked to handle
 548                  * it.  This occurs when the virtual kernel is holding
 549                  * onto the FP context for a different emulated
 550                  * process then the one currently running.
 551                  *
 552                  * We must still call npxdna() since we may have
 553                  * saved FP state that the (emulated) virtual kernel
 554                  * needs to hand over to a different emulated process.
 555                  */
 556                 if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve &&
 557                     (td->td_pcb->pcb_flags & FP_VIRTFP)
 558                 ) {
 559                         npxdna(frame);
 560                         break;
 561                 }
 562                 /*
 563                  * The kernel may have switched out the FP unit's
 564                  * state, causing the user process to take a fault
 565                  * when it tries to use the FP unit.  Restore the
 566                  * state here
 567                  */
 568                 if (npxdna(frame))
 569                         goto out;
 570                 if (!pmath_emulate) {
 571                         i = SIGFPE;
 572                         ucode = FPE_FPU_NP_TRAP;
 573                         break;
 574                 }
 575                 i = (*pmath_emulate)(frame);
 576                 if (i == 0) {
 577                         if (!(frame->tf_rflags & PSL_T))
 578                                 goto out2;
 579                         frame->tf_rflags &= ~PSL_T;
 580                         i = SIGTRAP;
 581                 }
 582                 /* else ucode = emulator_only_knows() XXX */
 583                 break;
 584
 585         case T_FPOPFLT:         /* FPU operand fetch fault */
 586                 ucode = T_FPOPFLT;
 587                 i = SIGILL;
 588                 break;
 589
 590         case T_XMMFLT:          /* SIMD floating-point exception */
 591                 ucode = 0; /* XXX */
 592                 i = SIGFPE;
 593                 break;
 594         }
 595
 596         /*
 597          * Virtual kernel intercept - if the fault is directly related to a
 598          * VM context managed by a virtual kernel then let the virtual kernel
 599          * handle it.
 600          */
 601         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 602                 vkernel_trap(lp, frame);
 603                 goto out;
 604         }
 605
 606         /*
 607          * Translate fault for emulators (e.g. Linux)
 608          */
 609         if (*p->p_sysent->sv_transtrap)
 610                 i = (*p->p_sysent->sv_transtrap)(i, type);
 611
 612         MAKEMPSAFE(have_mplock);
 613         trapsignal(lp, i, ucode);
 614
 615 #ifdef DEBUG
 616         if (type <= MAX_TRAP_MSG) {
 617                 uprintf("fatal process exception: %s",
 618                         trap_msg[type]);
 619                 if ((type == T_PAGEFLT) || (type == T_PROTFLT))
 620                         uprintf(", fault VA = 0x%lx", (u_long)eva);
 621                 uprintf("\n");
 622         }
 623 #endif
 624
 625 out:
 626 #ifdef SMP
 627         KASSERT(td->td_mpcount == have_mplock, ("badmpcount trap/end from %p", (void *)frame->tf_rip));
 628 #endif
 629         userret(lp, frame, sticks);
 630         userexit(lp);
 631 out2:   ;
 632 #ifdef SMP
 633         if (have_mplock)
 634                 rel_mplock();
 635 #endif
 636         KTR_LOG(kernentry_trap_ret, lp->lwp_proc->p_pid, lp->lwp_tid);
 637 #ifdef INVARIANTS
 638         KASSERT(crit_count == td->td_critcount,
 639                 ("syscall: critical section count mismatch! %d/%d",
 640                 crit_count, td->td_pri));
 641 #endif
 642 }
 643
 644 void
 645 kern_trap(struct trapframe *frame)
 646 {
 647         struct globaldata *gd = mycpu;
 648         struct thread *td = gd->gd_curthread;
 649         struct lwp *lp;
 650         struct proc *p;
 651         int i = 0, ucode = 0, type, code;
 652 #ifdef SMP
 653         int have_mplock = 0;
 654 #endif
 655 #ifdef INVARIANTS
 656         int crit_count = td->td_critcount;
 657 #endif
 658         vm_offset_t eva;
 659
 660         lp = td->td_lwp;
 661         p = td->td_proc;
 662
 663         if (frame->tf_trapno == T_PAGEFLT)
 664                 eva = frame->tf_addr;
 665         else
 666                 eva = 0;
 667
 668 #ifdef DDB
 669         if (db_active) {
 670                 ++gd->gd_trap_nesting_level;
 671                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
 672                 trap_fatal(frame, FALSE, eva);
 673                 --gd->gd_trap_nesting_level;
 674                 goto out2;
 675         }
 676 #endif
 677
 678         ++gd->gd_trap_nesting_level;
 679
 680 #ifdef SMP
 681         if (trap_mpsafe == 0)
 682                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
 683 #endif
 684
 685         --gd->gd_trap_nesting_level;
 686
 687         type = frame->tf_trapno;
 688         code = frame->tf_err;
 689
 690 #if 0
 691 kernel_trap:
 692 #endif
 693         /* kernel trap */
 694
 695         switch (type) {
 696         case T_PAGEFLT:                 /* page fault */
 697                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
 698                 trap_pfault(frame, FALSE, eva);
 699                 goto out2;
 700
 701         case T_DNA:
 702                 /*
 703                  * The kernel may be using npx for copying or other
 704                  * purposes.
 705                  */
 706                 panic("kernel NPX should not happen");
 707                 if (npxdna(frame))
 708                         goto out2;
 709                 break;
 710
 711         case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 712         case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 713                 /*
 714                  * Invalid segment selectors and out of bounds
 715                  * %eip's and %esp's can be set up in user mode.
 716                  * This causes a fault in kernel mode when the
 717                  * kernel tries to return to user mode.  We want
 718                  * to get this fault so that we can fix the
 719                  * problem here and not have to check all the
 720                  * selectors and pointers when the user changes
 721                  * them.
 722                  */
 723                 if (mycpu->gd_intr_nesting_level == 0) {
 724                         if (td->td_pcb->pcb_onfault) {
 725                                 frame->tf_rip =
 726                                     (register_t)td->td_pcb->pcb_onfault;
 727                                 goto out2;
 728                         }
 729                 }
 730                 break;
 731
 732         case T_TSSFLT:
 733                 /*
 734                  * PSL_NT can be set in user mode and isn't cleared
 735                  * automatically when the kernel is entered.  This
 736                  * causes a TSS fault when the kernel attempts to
 737                  * `iret' because the TSS link is uninitialized.  We
 738                  * want to get this fault so that we can fix the
 739                  * problem here and not every time the kernel is
 740                  * entered.
 741                  */
 742                 if (frame->tf_rflags & PSL_NT) {
 743                         frame->tf_rflags &= ~PSL_NT;
 744                         goto out2;
 745                 }
 746                 break;
 747
 748         case T_TRCTRAP:  /* trace trap */
 749 #if 0
 750                 if (frame->tf_eip == (int)IDTVEC(syscall)) {
 751                         /*
 752                          * We've just entered system mode via the
 753                          * syscall lcall.  Continue single stepping
 754                          * silently until the syscall handler has
 755                          * saved the flags.
 756                          */
 757                         goto out2;
 758                 }
 759                 if (frame->tf_eip == (int)IDTVEC(syscall) + 1) {
 760                         /*
 761                          * The syscall handler has now saved the
 762                          * flags.  Stop single stepping it.
 763                          */
 764                         frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 765                         goto out2;
 766                 }
 767 #endif
 768 #if 0
 769                 /*
 770                  * Ignore debug register trace traps due to
 771                  * accesses in the user's address space, which
 772                  * can happen under several conditions such as
 773                  * if a user sets a watchpoint on a buffer and
 774                  * then passes that buffer to a system call.
 775                  * We still want to get TRCTRAPS for addresses
 776                  * in kernel space because that is useful when
 777                  * debugging the kernel.
 778                  */
 779                 if (user_dbreg_trap()) {
 780                         /*
 781                          * Reset breakpoint bits because the
 782                          * processor doesn't
 783                          */
 784                         load_dr6(rdr6() & 0xfffffff0);
 785                         goto out2;
 786                 }
 787 #endif
 788                 /*
 789                  * Fall through (TRCTRAP kernel mode, kernel address)
 790                  */
 791         case T_BPTFLT:
 792                 /*
 793                  * If DDB is enabled, let it handle the debugger trap.
 794                  * Otherwise, debugger traps "can't happen".
 795                  */
 796 #ifdef DDB
 797                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
 798                 if (kdb_trap (type, 0, frame))
 799                         goto out2;
 800 #endif
 801                 break;
 802         case T_DIVIDE:
 803                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
 804                 trap_fatal(frame, FALSE, eva);
 805                 goto out2;
 806         case T_NMI:
 807                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
 808                 trap_fatal(frame, FALSE, eva);
 809                 goto out2;
 810         case T_SYSCALL80:
 811         case T_FAST_SYSCALL:
 812                 /*
 813                  * Ignore this trap generated from a spurious SIGTRAP.
 814                  *
 815                  * single stepping in / syscalls leads to spurious / SIGTRAP
 816                  * so ignore
 817                  *
 818                  * Haiku (c) 2007 Simon 'corecode' Schubert
 819                  */
 820                 goto out2;
 821         }
 822
 823         /*
 824          * Translate fault for emulators (e.g. Linux)
 825          */
 826         if (*p->p_sysent->sv_transtrap)
 827                 i = (*p->p_sysent->sv_transtrap)(i, type);
 828
 829         MAKEMPSAFE(have_mplock);
 830         trapsignal(lp, i, ucode);
 831
 832 #ifdef DEBUG
 833         if (type <= MAX_TRAP_MSG) {
 834                 uprintf("fatal process exception: %s",
 835                         trap_msg[type]);
 836                 if ((type == T_PAGEFLT) || (type == T_PROTFLT))
 837                         uprintf(", fault VA = 0x%lx", (u_long)eva);
 838                 uprintf("\n");
 839         }
 840 #endif
 841
 842 out2:
 843         ;
 844 #ifdef SMP
 845         if (have_mplock)
 846                 rel_mplock();
 847 #endif
 848 #ifdef INVARIANTS
 849         KASSERT(crit_count == td->td_critcount,
 850                 ("syscall: critical section count mismatch! %d/%d",
 851                 crit_count, td->td_pri));
 852 #endif
 853 }
 854
 855 int
 856 trap_pfault(struct trapframe *frame, int usermode, vm_offset_t eva)
 857 {
 858         vm_offset_t va;
 859         struct vmspace *vm = NULL;
 860         vm_map_t map = 0;
 861         int rv = 0;
 862         vm_prot_t ftype;
 863         thread_t td = curthread;
 864         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 865
 866         va = trunc_page(eva);
 867         if (usermode == FALSE) {
 868                 /*
 869                  * This is a fault on kernel virtual memory.
 870                  */
 871                 map = &kernel_map;
 872         } else {
 873                 /*
 874                  * This is a fault on non-kernel virtual memory.
 875                  * vm is initialized above to NULL. If curproc is NULL
 876                  * or curproc->p_vmspace is NULL the fault is fatal.
 877                  */
 878                 if (lp != NULL)
 879                         vm = lp->lwp_vmspace;
 880
 881                 if (vm == NULL)
 882                         goto nogo;
 883
 884                 map = &vm->vm_map;
 885         }
 886
 887         if (frame->tf_err & PGEX_W)
 888                 ftype = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE;
 889         else
 890                 ftype = VM_PROT_READ;
 891
 892         if (map != &kernel_map) {
 893                 /*
 894                  * Keep swapout from messing with us during this
 895                  *      critical time.
 896                  */
 897                 PHOLD(lp->lwp_proc);
 898
 899                 /*
 900                  * Grow the stack if necessary
 901                  */
 902                 /* grow_stack returns false only if va falls into
 903                  * a growable stack region and the stack growth
 904                  * fails.  It returns true if va was not within
 905                  * a growable stack region, or if the stack
 906                  * growth succeeded.
 907                  */
 908                 if (!grow_stack (lp->lwp_proc, va)) {
 909                         rv = KERN_FAILURE;
 910                         PRELE(lp->lwp_proc);
 911                         goto nogo;
 912                 }
 913
 914                 /* Fault in the user page: */
 915                 rv = vm_fault(map, va, ftype,
 916                               (ftype & VM_PROT_WRITE) ? VM_FAULT_DIRTY
 917                                                       : VM_FAULT_NORMAL);
 918
 919                 PRELE(lp->lwp_proc);
 920         } else {
 921                 /*
 922                  * Don't have to worry about process locking or stacks in the kernel.
 923                  */
 924                 rv = vm_fault(map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
 925         }
 926
 927         if (rv == KERN_SUCCESS)
 928                 return (0);
 929 nogo:
 930         if (!usermode) {
 931                 if (td->td_gd->gd_intr_nesting_level == 0 &&
 932                     td->td_pcb->pcb_onfault) {
 933                         frame->tf_rip = (register_t)td->td_pcb->pcb_onfault;
 934                         return (0);
 935                 }
 936                 trap_fatal(frame, usermode, eva);
 937                 return (-1);
 938         }
 939
 940         /*
 941          * NOTE: on x86_64 we have a tf_addr field in the trapframe, no
 942          * kludge is needed to pass the fault address to signal handlers.
 943          */
 944         struct proc *p = td->td_proc;
 945         kprintf("seg-fault accessing address %p rip=%p pid=%d p_comm=%s\n",
 946                 (void *)va, (void *)frame->tf_rip, p->p_pid, p->p_comm);
 947         /* Debugger("seg-fault"); */
 948
 949         return((rv == KERN_PROTECTION_FAILURE) ? SIGBUS : SIGSEGV);
 950 }
 951
 952 static void
 953 trap_fatal(struct trapframe *frame, int usermode, vm_offset_t eva)
 954 {
 955         int code, type, ss;
 956         long rsp;
 957
 958         code = frame->tf_xflags;
 959         type = frame->tf_trapno;
 960
 961         if (type <= MAX_TRAP_MSG) {
 962                 kprintf("\n\nFatal trap %d: %s while in %s mode\n",
 963                         type, trap_msg[type],
 964                         (usermode ? "user" : "kernel"));
 965         }
 966 #ifdef SMP
 967         /* two separate prints in case of a trap on an unmapped page */
 968         kprintf("mp_lock = %08x; ", mp_lock);
 969         kprintf("cpuid = %d\n", mycpu->gd_cpuid);
 970 #endif
 971         if (type == T_PAGEFLT) {
 972                 kprintf("fault virtual address  = %p\n", (void *)eva);
 973                 kprintf("fault code             = %s %s, %s\n",
 974                         usermode ? "user" : "supervisor",
 975                         code & PGEX_W ? "write" : "read",
 976                         code & PGEX_P ? "protection violation" : "page not present");
 977         }
 978         kprintf("instruction pointer    = 0x%lx:0x%lx\n",
 979                frame->tf_cs & 0xffff, frame->tf_rip);
 980         if (usermode) {
 981                 ss = frame->tf_ss & 0xffff;
 982                 rsp = frame->tf_rsp;
 983         } else {
 984                 ss = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 985                 rsp = (long)&frame->tf_rsp;
 986         }
 987         kprintf("stack pointer          = 0x%x:0x%lx\n", ss, rsp);
 988         kprintf("frame pointer          = 0x%x:0x%lx\n", ss, frame->tf_rbp);
 989         kprintf("processor eflags       = ");
 990         if (frame->tf_rflags & PSL_T)
 991                 kprintf("trace trap, ");
 992         if (frame->tf_rflags & PSL_I)
 993                 kprintf("interrupt enabled, ");
 994         if (frame->tf_rflags & PSL_NT)
 995                 kprintf("nested task, ");
 996         if (frame->tf_rflags & PSL_RF)
 997                 kprintf("resume, ");
 998 #if 0
 999         if (frame->tf_eflags & PSL_VM)
1000                 kprintf("vm86, ");
1001 #endif
1002         kprintf("IOPL = %jd\n", (intmax_t)((frame->tf_rflags & PSL_IOPL) >> 12));
1003         kprintf("current process                = ");
1004         if (curproc) {
1005                 kprintf("%lu (%s)\n",
1006                     (u_long)curproc->p_pid, curproc->p_comm ?
1007                     curproc->p_comm : "");
1008         } else {
1009                 kprintf("Idle\n");
1010         }
1011         kprintf("current thread          = pri %d ", curthread->td_pri);
1012         if (curthread->td_critcount)
1013                 kprintf("(CRIT)");
1014         kprintf("\n");
1015 #ifdef SMP
1016 /**
1017  *  XXX FIXME:
1018  *      we probably SHOULD have stopped the other CPUs before now!
1019  *      another CPU COULD have been touching cpl at this moment...
1020  */
1021         kprintf(" <- SMP: XXX");
1022 #endif
1023         kprintf("\n");
1024
1025 #ifdef KDB
1026         if (kdb_trap(&psl))
1027                 return;
1028 #endif
1029 #ifdef DDB
1030         if ((debugger_on_panic || db_active) && kdb_trap(type, code, frame))
1031                 return;
1032 #endif
1033         kprintf("trap number            = %d\n", type);
1034         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
1035                 panic("%s", trap_msg[type]);
1036         else
1037                 panic("unknown/reserved trap");
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Double fault handler. Called when a fault occurs while writing
1042  * a frame for a trap/exception onto the stack. This usually occurs
1043  * when the stack overflows (such is the case with infinite recursion,
1044  * for example).
1045  *
1046  * XXX Note that the current PTD gets replaced by IdlePTD when the
1047  * task switch occurs. This means that the stack that was active at
1048  * the time of the double fault is not available at <kstack> unless
1049  * the machine was idle when the double fault occurred. The downside
1050  * of this is that "trace <ebp>" in ddb won't work.
1051  */
1052 void
1053 dblfault_handler(void)
1054 {
1055 #if JG
1056         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
1057 #endif
1058
1059         kprintf("\nFatal double fault:\n");
1060 #if JG
1061         kprintf("rip = 0x%lx\n", gd->gd_common_tss.tss_rip);
1062         kprintf("rsp = 0x%lx\n", gd->gd_common_tss.tss_rsp);
1063         kprintf("rbp = 0x%lx\n", gd->gd_common_tss.tss_rbp);
1064 #endif
1065 #ifdef SMP
1066         /* two separate prints in case of a trap on an unmapped page */
1067         kprintf("mp_lock = %08x; ", mp_lock);
1068         kprintf("cpuid = %d\n", mycpu->gd_cpuid);
1069 #endif
1070         panic("double fault");
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Compensate for 386 brain damage (missing URKR).
1075  * This is a little simpler than the pagefault handler in trap() because
1076  * it the page tables have already been faulted in and high addresses
1077  * are thrown out early for other reasons.
1078  */
1079 int
1080 trapwrite(unsigned addr)
1081 {
1082         struct lwp *lp;
1083         vm_offset_t va;
1084         struct vmspace *vm;
1085         int rv;
1086
1087         va = trunc_page((vm_offset_t)addr);
1088         /*
1089          * XXX - MAX is END.  Changed > to >= for temp. fix.
1090          */
1091         if (va >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
1092                 return (1);
1093
1094         lp = curthread->td_lwp;
1095         vm = lp->lwp_vmspace;
1096
1097         PHOLD(lp->lwp_proc);
1098
1099         if (!grow_stack (lp->lwp_proc, va)) {
1100                 PRELE(lp->lwp_proc);
1101                 return (1);
1102         }
1103
1104         /*
1105          * fault the data page
1106          */
1107         rv = vm_fault(&vm->vm_map, va, VM_PROT_WRITE, VM_FAULT_DIRTY);
1108
1109         PRELE(lp->lwp_proc);
1110
1111         if (rv != KERN_SUCCESS)
1112                 return 1;
1113
1114         return (0);
1115 }
1116
1117 /*
1118  *      syscall2 -      MP aware system call request C handler
1119  *
1120  *      A system call is essentially treated as a trap except that the
1121  *      MP lock is not held on entry or return.  We are responsible for
1122  *      obtaining the MP lock if necessary and for handling ASTs
1123  *      (e.g. a task switch) prior to return.
1124  *
1125  *      In general, only simple access and manipulation of curproc and
1126  *      the current stack is allowed without having to hold MP lock.
1127  *
1128  *      MPSAFE - note that large sections of this routine are run without
1129  *               the MP lock.
1130  */
1131 void
1132 syscall2(struct trapframe *frame)
1133 {
1134         struct thread *td = curthread;
1135         struct proc *p = td->td_proc;
1136         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1137         caddr_t params;
1138         struct sysent *callp;
1139         register_t orig_tf_rflags;
1140         int sticks;
1141         int error;
1142         int narg;
1143 #ifdef INVARIANTS
1144         int crit_count = td->td_critcount;
1145 #endif
1146 #ifdef SMP
1147         int have_mplock = 0;
1148 #endif
1149         register_t *argp;
1150         u_int code;
1151         int reg, regcnt;
1152         union sysunion args;
1153         register_t *argsdst;
1154
1155         mycpu->gd_cnt.v_syscall++;
1156
1157         KTR_LOG(kernentry_syscall, lp->lwp_proc->p_pid, lp->lwp_tid,
1158                 frame->tf_eax);
1159
1160 #ifdef SMP
1161         KASSERT(td->td_mpcount == 0, ("badmpcount syscall2 from %p", (void *)frame->tf_rip));
1162         if (syscall_mpsafe == 0)
1163                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
1164 #endif
1165         userenter(td, p);       /* lazy raise our priority */
1166
1167         reg = 0;
1168         regcnt = 6;
1169         /*
1170          * Misc
1171          */
1172         sticks = (int)td->td_sticks;
1173         orig_tf_rflags = frame->tf_rflags;
1174
1175         /*
1176          * Virtual kernel intercept - if a VM context managed by a virtual
1177          * kernel issues a system call the virtual kernel handles it, not us.
1178          * Restore the virtual kernel context and return from its system
1179          * call.  The current frame is copied out to the virtual kernel.
1180          */
1181         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
1182                 vkernel_trap(lp, frame);
1183                 error = EJUSTRETURN;
1184                 goto out;
1185         }
1186
1187         /*
1188          * Get the system call parameters and account for time
1189          */
1190         lp->lwp_md.md_regs = frame;
1191         params = (caddr_t)frame->tf_rsp + sizeof(register_t);
1192         code = frame->tf_rax;
1193
1194         if (p->p_sysent->sv_prepsyscall) {
1195                 (*p->p_sysent->sv_prepsyscall)(
1196                         frame, (int *)(&args.nosys.sysmsg + 1),
1197                         &code, &params);
1198         } else {
1199                 if (code == SYS_syscall || code == SYS___syscall) {
1200                         code = frame->tf_rdi;
1201                         reg++;
1202                         regcnt--;
1203                 }
1204         }
1205
1206         if (p->p_sysent->sv_mask)
1207                 code &= p->p_sysent->sv_mask;
1208
1209         if (code >= p->p_sysent->sv_size)
1210                 callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
1211         else
1212                 callp = &p->p_sysent->sv_table[code];
1213
1214         narg = callp->sy_narg & SYF_ARGMASK;
1215
1216         /*
1217          * On x86_64 we get up to six arguments in registers. The rest are
1218          * on the stack. The first six members of 'struct trapframe' happen
1219          * to be the registers used to pass arguments, in exactly the right
1220          * order.
1221          */
1222         argp = &frame->tf_rdi;
1223         argp += reg;
1224         argsdst = (register_t *)(&args.nosys.sysmsg + 1);
1225         /*
1226          * JG can we overflow the space pointed to by 'argsdst'
1227          * either with 'bcopy' or with 'copyin'?
1228          */
1229         bcopy(argp, argsdst, sizeof(register_t) * regcnt);
1230         /*
1231          * copyin is MP aware, but the tracing code is not
1232          */
1233         if (narg > regcnt) {
1234                 KASSERT(params != NULL, ("copyin args with no params!"));
1235                 error = copyin(params, &argsdst[regcnt],
1236                         (narg - regcnt) * sizeof(register_t));
1237                 if (error) {
1238 #ifdef KTRACE
1239                         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL)) {
1240                                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
1241
1242                                 ktrsyscall(lp, code, narg,
1243                                         (void *)(&args.nosys.sysmsg + 1));
1244                         }
1245 #endif
1246                         goto bad;
1247                 }
1248         }
1249
1250 #ifdef KTRACE
1251         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL)) {
1252                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
1253                 ktrsyscall(lp, code, narg, (void *)(&args.nosys.sysmsg + 1));
1254         }
1255 #endif
1256
1257         /*
1258          * Default return value is 0 (will be copied to %rax).  Double-value
1259          * returns use %rax and %rdx.  %rdx is left unchanged for system
1260          * calls which return only one result.
1261          */
1262         args.sysmsg_fds[0] = 0;
1263         args.sysmsg_fds[1] = frame->tf_rdx;
1264
1265         /*
1266          * The syscall might manipulate the trap frame. If it does it
1267          * will probably return EJUSTRETURN.
1268          */
1269         args.sysmsg_frame = frame;
1270
1271         STOPEVENT(p, S_SCE, narg);      /* MP aware */
1272
1273         /*
1274          * NOTE: All system calls run MPSAFE now.  The system call itself
1275          *       is responsible for getting the MP lock.
1276          */
1277         error = (*callp->sy_call)(&args);
1278
1279 #if 0
1280         kprintf("system call %d returned %d\n", code, error);
1281 #endif
1282
1283 out:
1284         /*
1285          * MP SAFE (we may or may not have the MP lock at this point)
1286          */
1287         switch (error) {
1288         case 0:
1289                 /*
1290                  * Reinitialize proc pointer `p' as it may be different
1291                  * if this is a child returning from fork syscall.
1292                  */
1293                 p = curproc;
1294                 lp = curthread->td_lwp;
1295                 frame->tf_rax = args.sysmsg_fds[0];
1296                 frame->tf_rdx = args.sysmsg_fds[1];
1297                 frame->tf_rflags &= ~PSL_C;
1298                 break;
1299         case ERESTART:
1300                 /*
1301                  * Reconstruct pc, we know that 'syscall' is 2 bytes.
1302                  * We have to do a full context restore so that %r10
1303                  * (which was holding the value of %rcx) is restored for
1304                  * the next iteration.
1305                  */
1306                 frame->tf_rip -= frame->tf_err;
1307                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
1308                 break;
1309         case EJUSTRETURN:
1310                 break;
1311         case EASYNC:
1312                 panic("Unexpected EASYNC return value (for now)");
1313         default:
1314 bad:
1315                 if (p->p_sysent->sv_errsize) {
1316                         if (error >= p->p_sysent->sv_errsize)
1317                                 error = -1;     /* XXX */
1318                         else
1319                                 error = p->p_sysent->sv_errtbl[error];
1320                 }
1321                 frame->tf_rax = error;
1322                 frame->tf_rflags |= PSL_C;
1323                 break;
1324         }
1325
1326         /*
1327          * Traced syscall.  trapsignal() is not MP aware.
1328          */
1329         if (orig_tf_rflags & PSL_T) {
1330                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
1331                 frame->tf_rflags &= ~PSL_T;
1332                 trapsignal(lp, SIGTRAP, 0);
1333         }
1334
1335         /*
1336          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
1337          */
1338         userret(lp, frame, sticks);
1339
1340 #ifdef KTRACE
1341         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET)) {
1342                 MAKEMPSAFE(have_mplock);
1343                 ktrsysret(lp, code, error, args.sysmsg_result);
1344         }
1345 #endif
1346
1347         /*
1348          * This works because errno is findable through the
1349          * register set.  If we ever support an emulation where this
1350          * is not the case, this code will need to be revisited.
1351          */
1352         STOPEVENT(p, S_SCX, code);
1353
1354         userexit(lp);
1355 #ifdef SMP
1356         /*
1357          * Release the MP lock if we had to get it
1358          */
1359         KASSERT(td->td_mpcount == have_mplock,
1360                 ("badmpcount syscall2/end from %p", (void *)frame->tf_rip));
1361         if (have_mplock)
1362                 rel_mplock();
1363 #endif
1364         KTR_LOG(kernentry_syscall_ret, lp->lwp_proc->p_pid, lp->lwp_tid, error);
1365 #ifdef INVARIANTS
1366         KASSERT(crit_count == td->td_critcount,
1367                 ("syscall: critical section count mismatch! %d/%d",
1368                 crit_count, td->td_pri));
1369 #endif
1370 }
1371
1372 void
1373 fork_return(struct lwp *lp, struct trapframe *frame)
1374 {
1375         frame->tf_rax = 0;              /* Child returns zero */
1376         frame->tf_rflags &= ~PSL_C;     /* success */
1377         frame->tf_rdx = 1;
1378
1379         generic_lwp_return(lp, frame);
1380         KTR_LOG(kernentry_fork_ret, lp->lwp_proc->p_pid, lp->lwp_tid);
1381 }
1382
1383 /*
1384  * Simplified back end of syscall(), used when returning from fork()
1385  * or lwp_create() directly into user mode.  MP lock is held on entry and
1386  * should be released on return.  This code will return back into the fork
1387  * trampoline code which then runs doreti.
1388  */
1389 void
1390 generic_lwp_return(struct lwp *lp, struct trapframe *frame)
1391 {
1392         struct proc *p = lp->lwp_proc;
1393
1394         /*
1395          * Newly forked processes are given a kernel priority.  We have to
1396          * adjust the priority to a normal user priority and fake entry
1397          * into the kernel (call userenter()) to install a passive release
1398          * function just in case userret() decides to stop the process.  This
1399          * can occur when ^Z races a fork.  If we do not install the passive
1400          * release function the current process designation will not be
1401          * released when the thread goes to sleep.
1402          */
1403         lwkt_setpri_self(TDPRI_USER_NORM);
1404         userenter(lp->lwp_thread, p);
1405         userret(lp, frame, 0);
1406 #ifdef KTRACE
1407         if (KTRPOINT(lp->lwp_thread, KTR_SYSRET))
1408                 ktrsysret(lp, SYS_fork, 0, 0);
1409 #endif
1410         p->p_flag |= P_PASSIVE_ACQ;
1411         userexit(lp);
1412         p->p_flag &= ~P_PASSIVE_ACQ;
1413 #ifdef SMP
1414         KKASSERT(lp->lwp_thread->td_mpcount == 1);
1415         rel_mplock();
1416 #endif
1417 }
1418
1419 /*
1420  * doreti has turned into this.  The frame is directly on the stack.  We
1421  * pull everything else we need (fpu and tls context) from the current
1422  * thread.
1423  *
1424  * Note on fpu interactions: In a virtual kernel, the fpu context for
1425  * an emulated user mode process is not shared with the virtual kernel's
1426  * fpu context, so we only have to 'stack' fpu contexts within the virtual
1427  * kernel itself, and not even then since the signal() contexts that we care
1428  * about save and restore the FPU state (I think anyhow).
1429  *
1430  * vmspace_ctl() returns an error only if it had problems instaling the
1431  * context we supplied or problems copying data to/from our VM space.
1432  */
1433 void
1434 go_user(struct intrframe *frame)
1435 {
1436         struct trapframe *tf = (void *)&frame->if_rdi;
1437         int r;
1438
1439         /*
1440          * Interrupts may be disabled on entry, make sure all signals
1441          * can be received before beginning our loop.
1442          */
1443         sigsetmask(0);
1444
1445         /*
1446          * Switch to the current simulated user process, then call
1447          * user_trap() when we break out of it (usually due to a signal).
1448          */
1449         for (;;) {
1450                 /*
1451                  * Tell the real kernel whether it is ok to use the FP
1452                  * unit or not.
1453                  */
1454                 if (mdcpu->gd_npxthread == curthread) {
1455                         tf->tf_xflags &= ~PGEX_FPFAULT;
1456                 } else {
1457                         tf->tf_xflags |= PGEX_FPFAULT;
1458                 }
1459
1460                 /*
1461                  * Run emulated user process context.  This call interlocks
1462                  * with new mailbox signals.
1463                  *
1464                  * Set PGEX_U unconditionally, indicating a user frame (the
1465                  * bit is normally set only by T_PAGEFLT).
1466                  */
1467                 r = vmspace_ctl(&curproc->p_vmspace->vm_pmap, VMSPACE_CTL_RUN,
1468                                 tf, &curthread->td_savevext);
1469                 frame->if_xflags |= PGEX_U;
1470 #if 0
1471                 kprintf("GO USER %d trap %ld EVA %08lx RIP %08lx RSP %08lx XFLAGS %02lx/%02lx\n",
1472                         r, tf->tf_trapno, tf->tf_addr, tf->tf_rip, tf->tf_rsp,
1473                         tf->tf_xflags, frame->if_xflags);
1474 #endif
1475                 if (r < 0) {
1476                         if (errno != EINTR)
1477                                 panic("vmspace_ctl failed error %d", errno);
1478                 } else {
1479                         if (tf->tf_trapno) {
1480                                 user_trap(tf);
1481                         }
1482                 }
1483                 if (mycpu->gd_reqflags & RQF_AST_MASK) {
1484                         tf->tf_trapno = T_ASTFLT;
1485                         user_trap(tf);
1486                 }
1487                 tf->tf_trapno = 0;
1488         }
1489 }
1490
1491 /*
1492  * If PGEX_FPFAULT is set then set FP_VIRTFP in the PCB to force a T_DNA
1493  * fault (which is then passed back to the virtual kernel) if an attempt is
1494  * made to use the FP unit.
1495  *
1496  * XXX this is a fairly big hack.
1497  */
1498 void
1499 set_vkernel_fp(struct trapframe *frame)
1500 {
1501         struct thread *td = curthread;
1502
1503         if (frame->tf_xflags & PGEX_FPFAULT) {
1504                 td->td_pcb->pcb_flags |= FP_VIRTFP;
1505                 if (mdcpu->gd_npxthread == td)
1506                         npxexit();
1507         } else {
1508                 td->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_VIRTFP;
1509         }
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Called from vkernel_trap() to fixup the vkernel's syscall
1514  * frame for vmspace_ctl() return.
1515  */
1516 void
1517 cpu_vkernel_trap(struct trapframe *frame, int error)
1518 {
1519         frame->tf_rax = error;
1520         if (error)
1521                 frame->tf_rflags |= PSL_C;
1522         else
1523                 frame->tf_rflags &= ~PSL_C;
1524 }