6/sys/i386/i386/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  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 /*
  44  * 386 Trap and System call handling
  45  */
  46
  47 #include "opt_clock.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  50 #include "opt_isa.h"
  51 #include "opt_kdb.h"
  52 #include "opt_ktrace.h"
  53 #include "opt_npx.h"
  54 #include "opt_trap.h"
  55
  56 #include <sys/param.h>
  57 #include <sys/bus.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/pioctl.h>
  61 #include <sys/ptrace.h>
  62 #include <sys/kdb.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/ktr.h>
  65 #include <sys/lock.h>
  66 #include <sys/mutex.h>
  67 #include <sys/resourcevar.h>
  68 #include <sys/signalvar.h>
  69 #include <sys/syscall.h>
  70 #include <sys/sysctl.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/uio.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #ifdef KTRACE
  75 #include <sys/ktrace.h>
  76 #endif
  77 #ifdef HWPMC_HOOKS
  78 #include <sys/pmckern.h>
  79 #endif
  80 #include <security/audit/audit.h>
  81
  82 #include <vm/vm.h>
  83 #include <vm/vm_param.h>
  84 #include <vm/pmap.h>
  85 #include <vm/vm_kern.h>
  86 #include <vm/vm_map.h>
  87 #include <vm/vm_page.h>
  88 #include <vm/vm_extern.h>
  89
  90 #include <machine/cpu.h>
  91 #include <machine/intr_machdep.h>
  92 #include <machine/md_var.h>
  93 #include <machine/pcb.h>
  94 #ifdef SMP
  95 #include <machine/smp.h>
  96 #endif
  97 #include <machine/tss.h>
  98 #include <machine/vm86.h>
  99
 100 #ifdef POWERFAIL_NMI
 101 #include <sys/syslog.h>
 102 #include <machine/clock.h>
 103 #endif
 104
 105 extern void trap(struct trapframe frame);
 106 extern void syscall(struct trapframe frame);
 107
 108 static int trap_pfault(struct trapframe *, int, vm_offset_t);
 109 static void trap_fatal(struct trapframe *, vm_offset_t);
 110 void dblfault_handler(void);
 111
 112 extern inthand_t IDTVEC(lcall_syscall);
 113
 114 #define MAX_TRAP_MSG            30
 115 static char *trap_msg[] = {
 116         "",                                     /*  0 unused */
 117         "privileged instruction fault",         /*  1 T_PRIVINFLT */
 118         "",                                     /*  2 unused */
 119         "breakpoint instruction fault",         /*  3 T_BPTFLT */
 120         "",                                     /*  4 unused */
 121         "",                                     /*  5 unused */
 122         "arithmetic trap",                      /*  6 T_ARITHTRAP */
 123         "",                                     /*  7 unused */
 124         "",                                     /*  8 unused */
 125         "general protection fault",             /*  9 T_PROTFLT */
 126         "trace trap",                           /* 10 T_TRCTRAP */
 127         "",                                     /* 11 unused */
 128         "page fault",                           /* 12 T_PAGEFLT */
 129         "",                                     /* 13 unused */
 130         "alignment fault",                      /* 14 T_ALIGNFLT */
 131         "",                                     /* 15 unused */
 132         "",                                     /* 16 unused */
 133         "",                                     /* 17 unused */
 134         "integer divide fault",                 /* 18 T_DIVIDE */
 135         "non-maskable interrupt trap",          /* 19 T_NMI */
 136         "overflow trap",                        /* 20 T_OFLOW */
 137         "FPU bounds check fault",               /* 21 T_BOUND */
 138         "FPU device not available",             /* 22 T_DNA */
 139         "double fault",                         /* 23 T_DOUBLEFLT */
 140         "FPU operand fetch fault",              /* 24 T_FPOPFLT */
 141         "invalid TSS fault",                    /* 25 T_TSSFLT */
 142         "segment not present fault",            /* 26 T_SEGNPFLT */
 143         "stack fault",                          /* 27 T_STKFLT */
 144         "machine check trap",                   /* 28 T_MCHK */
 145         "SIMD floating-point exception",        /* 29 T_XMMFLT */
 146         "reserved (unknown) fault",             /* 30 T_RESERVED */
 147 };
 148
 149 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 150 extern int has_f00f_bug;
 151 #endif
 152
 153 #ifdef KDB
 154 static int kdb_on_nmi = 1;
 155 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, kdb_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 156         &kdb_on_nmi, 0, "Go to KDB on NMI");
 157 #endif
 158 static int panic_on_nmi = 1;
 159 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, panic_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 160         &panic_on_nmi, 0, "Panic on NMI");
 161
 162 #ifdef WITNESS
 163 extern char *syscallnames[];
 164 #endif
 165
 166 /*
 167  * Exception, fault, and trap interface to the FreeBSD kernel.
 168  * This common code is called from assembly language IDT gate entry
 169  * routines that prepare a suitable stack frame, and restore this
 170  * frame after the exception has been processed.
 171  */
 172
 173 void
 174 trap(frame)
 175         struct trapframe frame;
 176 {
 177         struct thread *td = curthread;
 178         struct proc *p = td->td_proc;
 179         u_int sticks = 0, type;
 180         int i = 0, ucode = 0, code;
 181         vm_offset_t eva;
 182 #ifdef POWERFAIL_NMI
 183         static int lastalert = 0;
 184 #endif
 185
 186         PCPU_LAZY_INC(cnt.v_trap);
 187         type = frame.tf_trapno;
 188
 189 #ifdef KDB_STOP_NMI
 190         /* Handler for NMI IPIs used for debugging */
 191         if (type == T_NMI) {
 192                  if (ipi_nmi_handler() == 0)
 193                            goto out;
 194         }
 195 #endif /* KDB_STOP_NMI */
 196
 197 #ifdef KDB
 198         if (kdb_active) {
 199                 kdb_reenter();
 200                 goto out;
 201         }
 202 #endif
 203
 204 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 205         /*
 206          * CPU PMCs interrupt using an NMI so we check for that first.
 207          * If the HWPMC module is active, 'pmc_hook' will point to
 208          * the function to be called.  A return value of '1' from the
 209          * hook means that the NMI was handled by it and that we can
 210          * return immediately.
 211          */
 212         if (type == T_NMI && pmc_intr &&
 213             (*pmc_intr)(PCPU_GET(cpuid), (uintptr_t) frame.tf_eip,
 214                 TRAPF_USERMODE(&frame)))
 215             goto out;
 216 #endif
 217
 218 #ifndef XEN
 219         if ((frame.tf_eflags & PSL_I) == 0) {
 220                 /*
 221                  * Buggy application or kernel code has disabled
 222                  * interrupts and then trapped.  Enabling interrupts
 223                  * now is wrong, but it is better than running with
 224                  * interrupts disabled until they are accidentally
 225                  * enabled later.
 226                  */
 227                 if (ISPL(frame.tf_cs) == SEL_UPL || (frame.tf_eflags & PSL_VM))
 228                         printf(
 229                             "pid %ld (%s): trap %d with interrupts disabled\n",
 230                             (long)curproc->p_pid, curproc->p_comm, type);
 231                 else if (type != T_BPTFLT && type != T_TRCTRAP &&
 232                          frame.tf_eip != (int)cpu_switch_load_gs) {
 233                         /*
 234                          * XXX not quite right, since this may be for a
 235                          * multiple fault in user mode.
 236                          */
 237                         printf("kernel trap %d with interrupts disabled\n",
 238                             type);
 239                         /*
 240                          * Page faults need interrupts disabled until later,
 241                          * and we shouldn't enable interrupts while in a
 242                          * critical section or if servicing an NMI.
 243                          */
 244                         if (type != T_NMI && type != T_PAGEFLT &&
 245                             td->td_critnest == 0)
 246                                 enable_intr();
 247                 }
 248         }
 249 #endif
 250
 251         eva = 0;
 252         code = frame.tf_err;
 253         if (type == T_PAGEFLT) {
 254                 /*
 255                  * For some Cyrix CPUs, %cr2 is clobbered by
 256                  * interrupts.  This problem is worked around by using
 257                  * an interrupt gate for the pagefault handler.  We
 258                  * are finally ready to read %cr2 and then must
 259                  * reenable interrupts.
 260                  *
 261                  * If we get a page fault while in a critical section, then
 262                  * it is most likely a fatal kernel page fault.  The kernel
 263                  * is already going to panic trying to get a sleep lock to
 264                  * do the VM lookup, so just consider it a fatal trap so the
 265                  * kernel can print out a useful trap message and even get
 266                  * to the debugger.
 267                  */
 268                 eva = rcr2();
 269                 if (td->td_critnest == 0)
 270                         enable_intr();
 271                 else
 272                         trap_fatal(&frame, eva);
 273         }
 274
 275         if ((ISPL(frame.tf_cs) == SEL_UPL) ||
 276             ((frame.tf_eflags & PSL_VM) &&
 277                 !(PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags & PCB_VM86CALL))) {
 278                 /* user trap */
 279
 280                 sticks = td->td_sticks;
 281                 td->td_frame = &frame;
 282                 if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 283                         cred_update_thread(td);
 284
 285                 switch (type) {
 286                 case T_PRIVINFLT:       /* privileged instruction fault */
 287                         ucode = type;
 288                         i = SIGILL;
 289                         break;
 290
 291                 case T_BPTFLT:          /* bpt instruction fault */
 292                 case T_TRCTRAP:         /* trace trap */
 293                         enable_intr();
 294                         frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
 295                         i = SIGTRAP;
 296                         break;
 297
 298                 case T_ARITHTRAP:       /* arithmetic trap */
 299 #ifdef DEV_NPX
 300                         ucode = npxtrap();
 301                         if (ucode == -1)
 302                                 goto userout;
 303 #else
 304                         ucode = code;
 305 #endif
 306                         i = SIGFPE;
 307                         break;
 308
 309                         /*
 310                          * The following two traps can happen in
 311                          * vm86 mode, and, if so, we want to handle
 312                          * them specially.
 313                          */
 314                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 315                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
 316                         if (frame.tf_eflags & PSL_VM) {
 317                                 i = vm86_emulate((struct vm86frame *)&frame);
 318                                 if (i == 0)
 319                                         goto user;
 320                                 break;
 321                         }
 322                         /* FALLTHROUGH */
 323
 324                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 325                 case T_TSSFLT:          /* invalid TSS fault */
 326                 case T_DOUBLEFLT:       /* double fault */
 327                 default:
 328                         ucode = code + BUS_SEGM_FAULT ;
 329                         i = SIGBUS;
 330                         break;
 331
 332                 case T_PAGEFLT:         /* page fault */
 333                         if (td->td_pflags & TDP_SA)
 334                                 thread_user_enter(td);
 335
 336                         i = trap_pfault(&frame, TRUE, eva);
 337 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 338                         if (i == -2) {
 339                                 /*
 340                                  * The f00f hack workaround has triggered, so
 341                                  * treat the fault as an illegal instruction
 342                                  * (T_PRIVINFLT) instead of a page fault.
 343                                  */
 344                                 type = frame.tf_trapno = T_PRIVINFLT;
 345
 346                                 /* Proceed as in that case. */
 347                                 ucode = type;
 348                                 i = SIGILL;
 349                                 break;
 350                         }
 351 #endif
 352                         if (i == -1)
 353                                 goto userout;
 354                         if (i == 0)
 355                                 goto user;
 356
 357                         ucode = T_PAGEFLT;
 358                         break;
 359
 360                 case T_DIVIDE:          /* integer divide fault */
 361                         ucode = FPE_INTDIV;
 362                         i = SIGFPE;
 363                         break;
 364
 365 #ifdef DEV_ISA
 366                 case T_NMI:
 367 #ifdef POWERFAIL_NMI
 368 #ifndef TIMER_FREQ
 369 #  define TIMER_FREQ 1193182
 370 #endif
 371                         mtx_lock(&Giant);
 372                         if (time_second - lastalert > 10) {
 373                                 log(LOG_WARNING, "NMI: power fail\n");
 374                                 sysbeep(TIMER_FREQ/880, hz);
 375                                 lastalert = time_second;
 376                         }
 377                         mtx_unlock(&Giant);
 378                         goto userout;
 379 #else /* !POWERFAIL_NMI */
 380                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 381                         /* XXX Giant */
 382                         if (isa_nmi(code) == 0) {
 383 #ifdef KDB
 384                                 /*
 385                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
 386                                  * for debugging.
 387                                  */
 388                                 if (kdb_on_nmi) {
 389                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
 390                                         kdb_trap(type, 0, &frame);
 391                                 }
 392 #endif /* KDB */
 393                                 goto userout;
 394                         } else if (panic_on_nmi)
 395                                 panic("NMI indicates hardware failure");
 396                         break;
 397 #endif /* POWERFAIL_NMI */
 398 #endif /* DEV_ISA */
 399
 400                 case T_OFLOW:           /* integer overflow fault */
 401                         ucode = FPE_INTOVF;
 402                         i = SIGFPE;
 403                         break;
 404
 405                 case T_BOUND:           /* bounds check fault */
 406                         ucode = FPE_FLTSUB;
 407                         i = SIGFPE;
 408                         break;
 409
 410                 case T_DNA:
 411 #ifdef DEV_NPX
 412                         /* transparent fault (due to context switch "late") */
 413                         if (npxdna())
 414                                 goto userout;
 415 #endif
 416                         i = SIGFPE;
 417                         ucode = FPE_FPU_NP_TRAP;
 418                         break;
 419
 420                 case T_FPOPFLT:         /* FPU operand fetch fault */
 421                         ucode = T_FPOPFLT;
 422                         i = SIGILL;
 423                         break;
 424
 425                 case T_XMMFLT:          /* SIMD floating-point exception */
 426                         ucode = 0; /* XXX */
 427                         i = SIGFPE;
 428                         break;
 429                 }
 430         } else {
 431                 /* kernel trap */
 432
 433                 KASSERT(cold || td->td_ucred != NULL,
 434                     ("kernel trap doesn't have ucred"));
 435                 switch (type) {
 436                 case T_PAGEFLT:                 /* page fault */
 437                         (void) trap_pfault(&frame, FALSE, eva);
 438                         goto out;
 439
 440                 case T_DNA:
 441 #ifdef DEV_NPX
 442                         /*
 443                          * The kernel is apparently using npx for copying.
 444                          * XXX this should be fatal unless the kernel has
 445                          * registered such use.
 446                          */
 447                         if (npxdna())
 448                                 goto out;
 449 #endif
 450                         break;
 451
 452                         /*
 453                          * The following two traps can happen in
 454                          * vm86 mode, and, if so, we want to handle
 455                          * them specially.
 456                          */
 457                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 458                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
 459                         if (frame.tf_eflags & PSL_VM) {
 460                                 i = vm86_emulate((struct vm86frame *)&frame);
 461                                 if (i != 0)
 462                                         /*
 463                                          * returns to original process
 464                                          */
 465                                         vm86_trap((struct vm86frame *)&frame);
 466                                 goto out;
 467                         }
 468                         if (type == T_STKFLT)
 469                                 break;
 470
 471                         /* FALL THROUGH */
 472
 473                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 474                         if (PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags & PCB_VM86CALL)
 475                                 break;
 476
 477                         /*
 478                          * Invalid %fs's and %gs's can be created using
 479                          * procfs or PT_SETREGS or by invalidating the
 480                          * underlying LDT entry.  This causes a fault
 481                          * in kernel mode when the kernel attempts to
 482                          * switch contexts.  Lose the bad context
 483                          * (XXX) so that we can continue, and generate
 484                          * a signal.
 485                          */
 486                         if (frame.tf_eip == (int)cpu_switch_load_gs) {
 487                                 PCPU_GET(curpcb)->pcb_gs = 0;
 488 #if 0
 489                                 PROC_LOCK(p);
 490                                 psignal(p, SIGBUS);
 491                                 PROC_UNLOCK(p);
 492 #endif
 493                                 goto out;
 494                         }
 495
 496                         if (td->td_intr_nesting_level != 0)
 497                                 break;
 498
 499                         /*
 500                          * Invalid segment selectors and out of bounds
 501                          * %eip's and %esp's can be set up in user mode.
 502                          * This causes a fault in kernel mode when the
 503                          * kernel tries to return to user mode.  We want
 504                          * to get this fault so that we can fix the
 505                          * problem here and not have to check all the
 506                          * selectors and pointers when the user changes
 507                          * them.
 508                          */
 509                         if (frame.tf_eip == (int)doreti_iret) {
 510                                 frame.tf_eip = (int)doreti_iret_fault;
 511                                 goto out;
 512                         }
 513                         if (frame.tf_eip == (int)doreti_popl_ds) {
 514                                 frame.tf_eip = (int)doreti_popl_ds_fault;
 515                                 goto out;
 516                         }
 517                         if (frame.tf_eip == (int)doreti_popl_es) {
 518                                 frame.tf_eip = (int)doreti_popl_es_fault;
 519                                 goto out;
 520                         }
 521                         if (frame.tf_eip == (int)doreti_popl_fs) {
 522                                 frame.tf_eip = (int)doreti_popl_fs_fault;
 523                                 goto out;
 524                         }
 525                         if (PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault != NULL) {
 526                                 frame.tf_eip =
 527                                     (int)PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault;
 528                                 goto out;
 529                         }
 530                         break;
 531
 532                 case T_TSSFLT:
 533                         /*
 534                          * PSL_NT can be set in user mode and isn't cleared
 535                          * automatically when the kernel is entered.  This
 536                          * causes a TSS fault when the kernel attempts to
 537                          * `iret' because the TSS link is uninitialized.  We
 538                          * want to get this fault so that we can fix the
 539                          * problem here and not every time the kernel is
 540                          * entered.
 541                          */
 542                         if (frame.tf_eflags & PSL_NT) {
 543                                 frame.tf_eflags &= ~PSL_NT;
 544                                 goto out;
 545                         }
 546                         break;
 547
 548                 case T_TRCTRAP:  /* trace trap */
 549                         if (frame.tf_eip == (int)IDTVEC(lcall_syscall)) {
 550                                 /*
 551                                  * We've just entered system mode via the
 552                                  * syscall lcall.  Continue single stepping
 553                                  * silently until the syscall handler has
 554                                  * saved the flags.
 555                                  */
 556                                 goto out;
 557                         }
 558                         if (frame.tf_eip == (int)IDTVEC(lcall_syscall) + 1) {
 559                                 /*
 560                                  * The syscall handler has now saved the
 561                                  * flags.  Stop single stepping it.
 562                                  */
 563                                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
 564                                 goto out;
 565                         }
 566                         /*
 567                          * Ignore debug register trace traps due to
 568                          * accesses in the user's address space, which
 569                          * can happen under several conditions such as
 570                          * if a user sets a watchpoint on a buffer and
 571                          * then passes that buffer to a system call.
 572                          * We still want to get TRCTRAPS for addresses
 573                          * in kernel space because that is useful when
 574                          * debugging the kernel.
 575                          */
 576                         /* XXX Giant */
 577                         if (user_dbreg_trap() &&
 578                            !(PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags & PCB_VM86CALL)) {
 579                                 /*
 580                                  * Reset breakpoint bits because the
 581                                  * processor doesn't
 582                                  */
 583                                 load_dr6(rdr6() & 0xfffffff0);
 584                                 goto out;
 585                         }
 586                         /*
 587                          * FALLTHROUGH (TRCTRAP kernel mode, kernel address)
 588                          */
 589                 case T_BPTFLT:
 590                         /*
 591                          * If KDB is enabled, let it handle the debugger trap.
 592                          * Otherwise, debugger traps "can't happen".
 593                          */
 594 #ifdef KDB
 595                         /* XXX Giant */
 596                         if (kdb_trap(type, 0, &frame))
 597                                 goto out;
 598 #endif
 599                         break;
 600
 601 #ifdef DEV_ISA
 602                 case T_NMI:
 603 #ifdef POWERFAIL_NMI
 604                         mtx_lock(&Giant);
 605                         if (time_second - lastalert > 10) {
 606                                 log(LOG_WARNING, "NMI: power fail\n");
 607                                 sysbeep(TIMER_FREQ/880, hz);
 608                                 lastalert = time_second;
 609                         }
 610                         mtx_unlock(&Giant);
 611                         goto out;
 612 #else /* !POWERFAIL_NMI */
 613                         /* XXX Giant */
 614                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 615                         if (isa_nmi(code) == 0) {
 616 #ifdef KDB
 617                                 /*
 618                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
 619                                  * for debugging.
 620                                  */
 621                                 if (kdb_on_nmi) {
 622                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
 623                                         kdb_trap(type, 0, &frame);
 624                                 }
 625 #endif /* KDB */
 626                                 goto out;
 627                         } else if (panic_on_nmi == 0)
 628                                 goto out;
 629                         /* FALLTHROUGH */
 630 #endif /* POWERFAIL_NMI */
 631 #endif /* DEV_ISA */
 632                 }
 633
 634                 trap_fatal(&frame, eva);
 635                 goto out;
 636         }
 637
 638         /* Translate fault for emulators (e.g. Linux) */
 639         if (*p->p_sysent->sv_transtrap)
 640                 i = (*p->p_sysent->sv_transtrap)(i, type);
 641
 642         trapsignal(td, i, ucode);
 643
 644 #ifdef DEBUG
 645         if (type <= MAX_TRAP_MSG) {
 646                 uprintf("fatal process exception: %s",
 647                         trap_msg[type]);
 648                 if ((type == T_PAGEFLT) || (type == T_PROTFLT))
 649                         uprintf(", fault VA = 0x%lx", (u_long)eva);
 650                 uprintf("\n");
 651         }
 652 #endif
 653
 654 user:
 655         userret(td, &frame, sticks);
 656         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 657 userout:
 658 out:
 659         return;
 660 }
 661
 662 static int
 663 trap_pfault(frame, usermode, eva)
 664         struct trapframe *frame;
 665         int usermode;
 666         vm_offset_t eva;
 667 {
 668         vm_offset_t va;
 669         struct vmspace *vm = NULL;
 670         vm_map_t map = 0;
 671         int rv = 0;
 672         vm_prot_t ftype;
 673         struct thread *td = curthread;
 674         struct proc *p = td->td_proc;
 675
 676         va = trunc_page(eva);
 677         if (va >= KERNBASE) {
 678                 /*
 679                  * Don't allow user-mode faults in kernel address space.
 680                  * An exception:  if the faulting address is the invalid
 681                  * instruction entry in the IDT, then the Intel Pentium
 682                  * F00F bug workaround was triggered, and we need to
 683                  * treat it is as an illegal instruction, and not a page
 684                  * fault.
 685                  */
 686 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 687                 if ((eva == (unsigned int)&idt[6]) && has_f00f_bug)
 688                         return -2;
 689 #endif
 690                 if (usermode)
 691                         goto nogo;
 692
 693                 map = kernel_map;
 694         } else {
 695                 /*
 696                  * This is a fault on non-kernel virtual memory.
 697                  * vm is initialized above to NULL. If curproc is NULL
 698                  * or curproc->p_vmspace is NULL the fault is fatal.
 699                  */
 700                 if (p != NULL)
 701                         vm = p->p_vmspace;
 702
 703                 if (vm == NULL)
 704                         goto nogo;
 705
 706                 map = &vm->vm_map;
 707         }
 708
 709         if (frame->tf_err & PGEX_W)
 710                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 711         else
 712                 ftype = VM_PROT_READ;
 713
 714         if (map != kernel_map) {
 715                 /*
 716                  * Keep swapout from messing with us during this
 717                  *      critical time.
 718                  */
 719                 PROC_LOCK(p);
 720                 ++p->p_lock;
 721                 PROC_UNLOCK(p);
 722
 723                 /* Fault in the user page: */
 724                 rv = vm_fault(map, va, ftype,
 725                               (ftype & VM_PROT_WRITE) ? VM_FAULT_DIRTY
 726                                                       : VM_FAULT_NORMAL);
 727
 728                 PROC_LOCK(p);
 729                 --p->p_lock;
 730                 PROC_UNLOCK(p);
 731         } else {
 732                 /*
 733                  * Don't have to worry about process locking or stacks in the
 734                  * kernel.
 735                  */
 736                 rv = vm_fault(map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
 737         }
 738         if (rv == KERN_SUCCESS)
 739                 return (0);
 740 nogo:
 741         if (!usermode) {
 742                 if (td->td_intr_nesting_level == 0 &&
 743                     PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault != NULL) {
 744                         frame->tf_eip = (int)PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault;
 745                         return (0);
 746                 }
 747                 trap_fatal(frame, eva);
 748                 return (-1);
 749         }
 750
 751         /* kludge to pass faulting virtual address to sendsig */
 752         td->td_md.md_fault_addr = eva;
 753
 754         return((rv == KERN_PROTECTION_FAILURE) ? SIGBUS : SIGSEGV);
 755 }
 756
 757 static void
 758 trap_fatal(frame, eva)
 759         struct trapframe *frame;
 760         vm_offset_t eva;
 761 {
 762         int code, ss, esp;
 763         u_int type;
 764         struct soft_segment_descriptor softseg;
 765         char *msg;
 766
 767         code = frame->tf_err;
 768         type = frame->tf_trapno;
 769         sdtossd(&gdt[IDXSEL(frame->tf_cs & 0xffff)].sd, &softseg);
 770
 771         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
 772                 msg = trap_msg[type];
 773         else
 774                 msg = "UNKNOWN";
 775         printf("\n\nFatal trap %d: %s while in %s mode\n", type, msg,
 776             frame->tf_eflags & PSL_VM ? "vm86" :
 777             ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL ? "user" : "kernel");
 778 #ifdef SMP
 779         /* two separate prints in case of a trap on an unmapped page */
 780         printf("cpuid = %d; ", PCPU_GET(cpuid));
 781         printf("apic id = %02x\n", PCPU_GET(apic_id));
 782 #endif
 783         if (type == T_PAGEFLT) {
 784                 printf("fault virtual address   = 0x%x\n", eva);
 785                 printf("fault code              = %s %s, %s\n",
 786                         code & PGEX_U ? "user" : "supervisor",
 787                         code & PGEX_W ? "write" : "read",
 788                         code & PGEX_P ? "protection violation" : "page not present");
 789         }
 790         printf("instruction pointer     = 0x%x:0x%x\n",
 791                frame->tf_cs & 0xffff, frame->tf_eip);
 792         if ((ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL) || (frame->tf_eflags & PSL_VM)) {
 793                 ss = frame->tf_ss & 0xffff;
 794                 esp = frame->tf_esp;
 795         } else {
 796                 ss = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 797                 esp = (int)&frame->tf_esp;
 798         }
 799         printf("stack pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, esp);
 800         printf("frame pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, frame->tf_ebp);
 801         printf("code segment            = base 0x%x, limit 0x%x, type 0x%x\n",
 802                softseg.ssd_base, softseg.ssd_limit, softseg.ssd_type);
 803         printf("                        = DPL %d, pres %d, def32 %d, gran %d\n",
 804                softseg.ssd_dpl, softseg.ssd_p, softseg.ssd_def32,
 805                softseg.ssd_gran);
 806         printf("processor eflags        = ");
 807         if (frame->tf_eflags & PSL_T)
 808                 printf("trace trap, ");
 809         if (frame->tf_eflags & PSL_I)
 810                 printf("interrupt enabled, ");
 811         if (frame->tf_eflags & PSL_NT)
 812                 printf("nested task, ");
 813         if (frame->tf_eflags & PSL_RF)
 814                 printf("resume, ");
 815         if (frame->tf_eflags & PSL_VM)
 816                 printf("vm86, ");
 817         printf("IOPL = %d\n", (frame->tf_eflags & PSL_IOPL) >> 12);
 818         printf("current process         = ");
 819         if (curproc) {
 820                 printf("%lu (%s)\n",
 821                     (u_long)curproc->p_pid, curproc->p_comm ?
 822                     curproc->p_comm : "");
 823         } else {
 824                 printf("Idle\n");
 825         }
 826
 827 #ifdef KDB
 828         if (debugger_on_panic || kdb_active) {
 829                 register_t eflags;
 830                 eflags = intr_disable();
 831                 if (kdb_trap(type, 0, frame)) {
 832                         intr_restore(eflags);
 833                         return;
 834                 }
 835                 intr_restore(eflags);
 836         }
 837 #endif
 838         printf("trap number             = %d\n", type);
 839         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
 840                 panic("%s", trap_msg[type]);
 841         else
 842                 panic("unknown/reserved trap");
 843 }
 844
 845 /*
 846  * Double fault handler. Called when a fault occurs while writing
 847  * a frame for a trap/exception onto the stack. This usually occurs
 848  * when the stack overflows (such is the case with infinite recursion,
 849  * for example).
 850  *
 851  * XXX Note that the current PTD gets replaced by IdlePTD when the
 852  * task switch occurs. This means that the stack that was active at
 853  * the time of the double fault is not available at <kstack> unless
 854  * the machine was idle when the double fault occurred. The downside
 855  * of this is that "trace <ebp>" in ddb won't work.
 856  */
 857 void
 858 dblfault_handler()
 859 {
 860         printf("\nFatal double fault:\n");
 861         printf("eip = 0x%x\n", PCPU_GET(common_tss.tss_eip));
 862         printf("esp = 0x%x\n", PCPU_GET(common_tss.tss_esp));
 863         printf("ebp = 0x%x\n", PCPU_GET(common_tss.tss_ebp));
 864 #ifdef SMP
 865         /* two separate prints in case of a trap on an unmapped page */
 866         printf("cpuid = %d; ", PCPU_GET(cpuid));
 867         printf("apic id = %02x\n", PCPU_GET(apic_id));
 868 #endif
 869         panic("double fault");
 870 }
 871
 872 /*
 873  *      syscall -       system call request C handler
 874  *
 875  *      A system call is essentially treated as a trap.
 876  */
 877 void
 878 syscall(frame)
 879         struct trapframe frame;
 880 {
 881         caddr_t params;
 882         struct sysent *callp;
 883         struct thread *td = curthread;
 884         struct proc *p = td->td_proc;
 885         register_t orig_tf_eflags;
 886         u_int sticks;
 887         int error;
 888         int narg;
 889         int args[8];
 890         u_int code;
 891
 892         /*
 893          * note: PCPU_LAZY_INC() can only be used if we can afford
 894          * occassional inaccuracy in the count.
 895          */
 896         PCPU_LAZY_INC(cnt.v_syscall);
 897
 898 #ifdef DIAGNOSTIC
 899         if (ISPL(frame.tf_cs) != SEL_UPL) {
 900                 mtx_lock(&Giant);       /* try to stabilize the system XXX */
 901                 panic("syscall");
 902                 /* NOT REACHED */
 903                 mtx_unlock(&Giant);
 904         }
 905 #endif
 906
 907         sticks = td->td_sticks;
 908         td->td_frame = &frame;
 909         if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 910                 cred_update_thread(td);
 911         if (p->p_flag & P_SA)
 912                 thread_user_enter(td);
 913         params = (caddr_t)frame.tf_esp + sizeof(int);
 914         code = frame.tf_eax;
 915         orig_tf_eflags = frame.tf_eflags;
 916
 917         if (p->p_sysent->sv_prepsyscall) {
 918                 /*
 919                  * The prep code is MP aware.
 920                  */
 921                 (*p->p_sysent->sv_prepsyscall)(&frame, args, &code, &params);
 922         } else {
 923                 /*
 924                  * Need to check if this is a 32 bit or 64 bit syscall.
 925                  * fuword is MP aware.
 926                  */
 927                 if (code == SYS_syscall) {
 928                         /*
 929                          * Code is first argument, followed by actual args.
 930                          */
 931                         code = fuword(params);
 932                         params += sizeof(int);
 933                 } else if (code == SYS___syscall) {
 934                         /*
 935                          * Like syscall, but code is a quad, so as to maintain
 936                          * quad alignment for the rest of the arguments.
 937                          */
 938                         code = fuword(params);
 939                         params += sizeof(quad_t);
 940                 }
 941         }
 942
 943         if (p->p_sysent->sv_mask)
 944                 code &= p->p_sysent->sv_mask;
 945
 946         if (code >= p->p_sysent->sv_size)
 947                 callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
 948         else
 949                 callp = &p->p_sysent->sv_table[code];
 950
 951         narg = callp->sy_narg & SYF_ARGMASK;
 952
 953         /*
 954          * copyin and the ktrsyscall()/ktrsysret() code is MP-aware
 955          */
 956         if (params != NULL && narg != 0)
 957                 error = copyin(params, (caddr_t)args,
 958                     (u_int)(narg * sizeof(int)));
 959         else
 960                 error = 0;
 961
 962 #ifdef KTRACE
 963         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
 964                 ktrsyscall(code, narg, args);
 965 #endif
 966
 967         CTR4(KTR_SYSC, "syscall enter thread %p pid %d proc %s code %d", td,
 968             td->td_proc->p_pid, td->td_proc->p_comm, code);
 969
 970         /*
 971          * Try to run the syscall without Giant if the syscall
 972          * is MP safe.
 973          */
 974         if ((callp->sy_narg & SYF_MPSAFE) == 0)
 975                 mtx_lock(&Giant);
 976
 977         if (error == 0) {
 978                 td->td_retval[0] = 0;
 979                 td->td_retval[1] = frame.tf_edx;
 980
 981                 STOPEVENT(p, S_SCE, narg);
 982
 983                 PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCE);
 984
 985                 AUDIT_SYSCALL_ENTER(code, td);
 986                 error = (*callp->sy_call)(td, args);
 987                 AUDIT_SYSCALL_EXIT(error, td);
 988         }
 989
 990         switch (error) {
 991         case 0:
 992                 frame.tf_eax = td->td_retval[0];
 993                 frame.tf_edx = td->td_retval[1];
 994                 frame.tf_eflags &= ~PSL_C;
 995                 break;
 996
 997         case ERESTART:
 998                 /*
 999                  * Reconstruct pc, assuming lcall $X,y is 7 bytes,
1000                  * int 0x80 is 2 bytes. We saved this in tf_err.
1001                  */
1002                 frame.tf_eip -= frame.tf_err;
1003                 break;
1004
1005         case EJUSTRETURN:
1006                 break;
1007
1008         default:
1009                 if (p->p_sysent->sv_errsize) {
1010                         if (error >= p->p_sysent->sv_errsize)
1011                                 error = -1;     /* XXX */
1012                         else
1013                                 error = p->p_sysent->sv_errtbl[error];
1014                 }
1015                 frame.tf_eax = error;
1016                 frame.tf_eflags |= PSL_C;
1017                 break;
1018         }
1019
1020         /*
1021          * Release Giant if we previously set it.
1022          */
1023         if ((callp->sy_narg & SYF_MPSAFE) == 0)
1024                 mtx_unlock(&Giant);
1025
1026         /*
1027          * Traced syscall.
1028          */
1029         if ((orig_tf_eflags & PSL_T) && !(orig_tf_eflags & PSL_VM)) {
1030                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
1031                 trapsignal(td, SIGTRAP, 0);
1032         }
1033
1034         /*
1035          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
1036          */
1037         userret(td, &frame, sticks);
1038
1039         CTR4(KTR_SYSC, "syscall exit thread %p pid %d proc %s code %d", td,
1040             td->td_proc->p_pid, td->td_proc->p_comm, code);
1041
1042 #ifdef KTRACE
1043         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET))
1044                 ktrsysret(code, error, td->td_retval[0]);
1045 #endif
1046
1047         /*
1048          * This works because errno is findable through the
1049          * register set.  If we ever support an emulation where this
1050          * is not the case, this code will need to be revisited.
1051          */
1052         STOPEVENT(p, S_SCX, code);
1053
1054         PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCX);
1055
1056         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "System call %s returning",
1057             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???");
1058         mtx_assert(&sched_lock, MA_NOTOWNED);
1059         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
1060 }
1061