sys/i386/i386/trap.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause
   3  *
   4  * Copyright (C) 1994, David Greenman
   5  * Copyright (c) 1990, 1993
   6  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   7  *
   8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   9  * the University of Utah, and William Jolitz.
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  20  *    must display the following acknowledgement:
  21  *      This product includes software developed by the University of
  22  *      California, Berkeley and its contributors.
  23  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  24  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  25  *    without specific prior written permission.
  26  *
  27  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  28  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  29  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  30  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  31  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  32  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  33  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  34  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  35  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  36  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  37  * SUCH DAMAGE.
  38  *
  39  *      from: @(#)trap.c        7.4 (Berkeley) 5/13/91
  40  */
  41
  42 #include <sys/cdefs.h>
  43 __FBSDID("$FreeBSD$");
  44
  45 /*
  46  * 386 Trap and System call handling
  47  */
  48
  49 #include "opt_clock.h"
  50 #include "opt_cpu.h"
  51 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  52 #include "opt_isa.h"
  53 #include "opt_kdb.h"
  54 #include "opt_stack.h"
  55 #include "opt_trap.h"
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/bus.h>
  59 #include <sys/systm.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/pioctl.h>
  62 #include <sys/ptrace.h>
  63 #include <sys/kdb.h>
  64 #include <sys/kernel.h>
  65 #include <sys/ktr.h>
  66 #include <sys/lock.h>
  67 #include <sys/mutex.h>
  68 #include <sys/resourcevar.h>
  69 #include <sys/signalvar.h>
  70 #include <sys/syscall.h>
  71 #include <sys/sysctl.h>
  72 #include <sys/sysent.h>
  73 #include <sys/uio.h>
  74 #include <sys/vmmeter.h>
  75 #ifdef HWPMC_HOOKS
  76 #include <sys/pmckern.h>
  77 PMC_SOFT_DEFINE( , , page_fault, all);
  78 PMC_SOFT_DEFINE( , , page_fault, read);
  79 PMC_SOFT_DEFINE( , , page_fault, write);
  80 #endif
  81 #include <security/audit/audit.h>
  82
  83 #include <vm/vm.h>
  84 #include <vm/vm_param.h>
  85 #include <vm/pmap.h>
  86 #include <vm/vm_kern.h>
  87 #include <vm/vm_map.h>
  88 #include <vm/vm_page.h>
  89 #include <vm/vm_extern.h>
  90
  91 #include <machine/cpu.h>
  92 #include <machine/intr_machdep.h>
  93 #include <x86/mca.h>
  94 #include <machine/md_var.h>
  95 #include <machine/pcb.h>
  96 #ifdef SMP
  97 #include <machine/smp.h>
  98 #endif
  99 #include <machine/stack.h>
 100 #include <machine/tss.h>
 101 #include <machine/vm86.h>
 102
 103 #ifdef POWERFAIL_NMI
 104 #include <sys/syslog.h>
 105 #include <machine/clock.h>
 106 #endif
 107
 108 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 109 #include <sys/dtrace_bsd.h>
 110 #endif
 111
 112 void trap(struct trapframe *frame);
 113 void syscall(struct trapframe *frame);
 114
 115 static int trap_pfault(struct trapframe *, int, vm_offset_t);
 116 static void trap_fatal(struct trapframe *, vm_offset_t);
 117 void dblfault_handler(void);
 118
 119 extern inthand_t IDTVEC(lcall_syscall);
 120
 121 #define MAX_TRAP_MSG            32
 122 static char *trap_msg[] = {
 123         "",                                     /*  0 unused */
 124         "privileged instruction fault",         /*  1 T_PRIVINFLT */
 125         "",                                     /*  2 unused */
 126         "breakpoint instruction fault",         /*  3 T_BPTFLT */
 127         "",                                     /*  4 unused */
 128         "",                                     /*  5 unused */
 129         "arithmetic trap",                      /*  6 T_ARITHTRAP */
 130         "",                                     /*  7 unused */
 131         "",                                     /*  8 unused */
 132         "general protection fault",             /*  9 T_PROTFLT */
 133         "trace trap",                           /* 10 T_TRCTRAP */
 134         "",                                     /* 11 unused */
 135         "page fault",                           /* 12 T_PAGEFLT */
 136         "",                                     /* 13 unused */
 137         "alignment fault",                      /* 14 T_ALIGNFLT */
 138         "",                                     /* 15 unused */
 139         "",                                     /* 16 unused */
 140         "",                                     /* 17 unused */
 141         "integer divide fault",                 /* 18 T_DIVIDE */
 142         "non-maskable interrupt trap",          /* 19 T_NMI */
 143         "overflow trap",                        /* 20 T_OFLOW */
 144         "FPU bounds check fault",               /* 21 T_BOUND */
 145         "FPU device not available",             /* 22 T_DNA */
 146         "double fault",                         /* 23 T_DOUBLEFLT */
 147         "FPU operand fetch fault",              /* 24 T_FPOPFLT */
 148         "invalid TSS fault",                    /* 25 T_TSSFLT */
 149         "segment not present fault",            /* 26 T_SEGNPFLT */
 150         "stack fault",                          /* 27 T_STKFLT */
 151         "machine check trap",                   /* 28 T_MCHK */
 152         "SIMD floating-point exception",        /* 29 T_XMMFLT */
 153         "reserved (unknown) fault",             /* 30 T_RESERVED */
 154         "",                                     /* 31 unused (reserved) */
 155         "DTrace pid return trap",               /* 32 T_DTRACE_RET */
 156 };
 157
 158 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 159 int has_f00f_bug = 0;           /* Initialized so that it can be patched. */
 160 #endif
 161
 162 static int prot_fault_translation = 0;
 163 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, prot_fault_translation, CTLFLAG_RW,
 164         &prot_fault_translation, 0, "Select signal to deliver on protection fault");
 165 static int uprintf_signal;
 166 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, uprintf_signal, CTLFLAG_RW,
 167     &uprintf_signal, 0,
 168     "Print debugging information on trap signal to ctty");
 169
 170 /*
 171  * Exception, fault, and trap interface to the FreeBSD kernel.
 172  * This common code is called from assembly language IDT gate entry
 173  * routines that prepare a suitable stack frame, and restore this
 174  * frame after the exception has been processed.
 175  */
 176
 177 void
 178 trap(struct trapframe *frame)
 179 {
 180         ksiginfo_t ksi;
 181         struct thread *td;
 182         struct proc *p;
 183 #ifdef KDB
 184         register_t dr6;
 185 #endif
 186         int signo, ucode;
 187         u_int type;
 188         register_t addr;
 189         vm_offset_t eva;
 190 #ifdef POWERFAIL_NMI
 191         static int lastalert = 0;
 192 #endif
 193
 194         td = curthread;
 195         p = td->td_proc;
 196         signo = 0;
 197         ucode = 0;
 198         addr = 0;
 199
 200         VM_CNT_INC(v_trap);
 201         type = frame->tf_trapno;
 202
 203 #ifdef SMP
 204         /* Handler for NMI IPIs used for stopping CPUs. */
 205         if (type == T_NMI && ipi_nmi_handler() == 0)
 206                 return;
 207 #endif /* SMP */
 208
 209 #ifdef KDB
 210         if (kdb_active) {
 211                 kdb_reenter();
 212                 return;
 213         }
 214 #endif
 215
 216         if (type == T_RESERVED) {
 217                 trap_fatal(frame, 0);
 218                 return;
 219         }
 220
 221         if (type == T_NMI) {
 222 #ifdef HWPMC_HOOKS
 223                 /*
 224                  * CPU PMCs interrupt using an NMI so we check for that first.
 225                  * If the HWPMC module is active, 'pmc_hook' will point to
 226                  * the function to be called.  A non-zero return value from the
 227                  * hook means that the NMI was consumed by it and that we can
 228                  * return immediately.
 229                  */
 230                 if (pmc_intr != NULL &&
 231                     (*pmc_intr)(PCPU_GET(cpuid), frame) != 0)
 232                         return;
 233 #endif
 234
 235 #ifdef STACK
 236                 if (stack_nmi_handler(frame) != 0)
 237                         return;
 238 #endif
 239         }
 240
 241         if (type == T_MCHK) {
 242                 mca_intr();
 243                 return;
 244         }
 245
 246 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 247         /*
 248          * A trap can occur while DTrace executes a probe. Before
 249          * executing the probe, DTrace blocks re-scheduling and sets
 250          * a flag in its per-cpu flags to indicate that it doesn't
 251          * want to fault. On returning from the probe, the no-fault
 252          * flag is cleared and finally re-scheduling is enabled.
 253          */
 254         if ((type == T_PROTFLT || type == T_PAGEFLT) &&
 255             dtrace_trap_func != NULL && (*dtrace_trap_func)(frame, type))
 256                 return;
 257 #endif
 258
 259         if ((frame->tf_eflags & PSL_I) == 0) {
 260                 /*
 261                  * Buggy application or kernel code has disabled
 262                  * interrupts and then trapped.  Enabling interrupts
 263                  * now is wrong, but it is better than running with
 264                  * interrupts disabled until they are accidentally
 265                  * enabled later.
 266                  */
 267                 if (TRAPF_USERMODE(frame) &&
 268                     (curpcb->pcb_flags & PCB_VM86CALL) == 0)
 269                         uprintf(
 270                             "pid %ld (%s): trap %d with interrupts disabled\n",
 271                             (long)curproc->p_pid, curthread->td_name, type);
 272                 else if (type != T_NMI && type != T_BPTFLT &&
 273                     type != T_TRCTRAP &&
 274                     frame->tf_eip != (int)cpu_switch_load_gs) {
 275                         /*
 276                          * XXX not quite right, since this may be for a
 277                          * multiple fault in user mode.
 278                          */
 279                         printf("kernel trap %d with interrupts disabled\n",
 280                             type);
 281                         /*
 282                          * Page faults need interrupts disabled until later,
 283                          * and we shouldn't enable interrupts while holding
 284                          * a spin lock.
 285                          */
 286                         if (type != T_PAGEFLT &&
 287                             td->td_md.md_spinlock_count == 0)
 288                                 enable_intr();
 289                 }
 290         }
 291         eva = 0;
 292         if (type == T_PAGEFLT) {
 293                 /*
 294                  * For some Cyrix CPUs, %cr2 is clobbered by
 295                  * interrupts.  This problem is worked around by using
 296                  * an interrupt gate for the pagefault handler.  We
 297                  * are finally ready to read %cr2 and conditionally
 298                  * reenable interrupts.  If we hold a spin lock, then
 299                  * we must not reenable interrupts.  This might be a
 300                  * spurious page fault.
 301                  */
 302                 eva = rcr2();
 303                 if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
 304                         enable_intr();
 305         }
 306
 307         if (TRAPF_USERMODE(frame) && (curpcb->pcb_flags & PCB_VM86CALL) == 0) {
 308                 /* user trap */
 309
 310                 td->td_pticks = 0;
 311                 td->td_frame = frame;
 312                 addr = frame->tf_eip;
 313                 if (td->td_cowgen != p->p_cowgen)
 314                         thread_cow_update(td);
 315
 316                 switch (type) {
 317                 case T_PRIVINFLT:       /* privileged instruction fault */
 318                         signo = SIGILL;
 319                         ucode = ILL_PRVOPC;
 320                         break;
 321
 322                 case T_BPTFLT:          /* bpt instruction fault */
 323                 case T_TRCTRAP:         /* trace trap */
 324                         enable_intr();
 325 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 326                         if (type == T_BPTFLT) {
 327                                 if (dtrace_pid_probe_ptr != NULL &&
 328                                     dtrace_pid_probe_ptr(frame) == 0)
 329                                         return;
 330                         }
 331 #endif
 332 user_trctrap_out:
 333                         frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 334                         signo = SIGTRAP;
 335                         ucode = (type == T_TRCTRAP ? TRAP_TRACE : TRAP_BRKPT);
 336                         break;
 337
 338                 case T_ARITHTRAP:       /* arithmetic trap */
 339                         ucode = npxtrap_x87();
 340                         if (ucode == -1)
 341                                 return;
 342                         signo = SIGFPE;
 343                         break;
 344
 345                 /*
 346                  * The following two traps can happen in vm86 mode,
 347                  * and, if so, we want to handle them specially.
 348                  */
 349                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 350                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
 351                         if (frame->tf_eflags & PSL_VM) {
 352                                 signo = vm86_emulate((struct vm86frame *)frame);
 353                                 if (signo == SIGTRAP) {
 354                                         type = T_TRCTRAP;
 355                                         load_dr6(rdr6() | 0x4000);
 356                                         goto user_trctrap_out;
 357                                 }
 358                                 if (signo == 0)
 359                                         goto user;
 360                                 break;
 361                         }
 362                         signo = SIGBUS;
 363                         ucode = (type == T_PROTFLT) ? BUS_OBJERR : BUS_ADRERR;
 364                         break;
 365                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 366                         signo = SIGBUS;
 367                         ucode = BUS_ADRERR;
 368                         break;
 369                 case T_TSSFLT:          /* invalid TSS fault */
 370                         signo = SIGBUS;
 371                         ucode = BUS_OBJERR;
 372                         break;
 373                 case T_ALIGNFLT:
 374                         signo = SIGBUS;
 375                         ucode = BUS_ADRALN;
 376                         break;
 377                 case T_DOUBLEFLT:       /* double fault */
 378                 default:
 379                         signo = SIGBUS;
 380                         ucode = BUS_OBJERR;
 381                         break;
 382
 383                 case T_PAGEFLT:         /* page fault */
 384                         signo = trap_pfault(frame, TRUE, eva);
 385 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 386                         if (signo == -2) {
 387                                 /*
 388                                  * The f00f hack workaround has triggered, so
 389                                  * treat the fault as an illegal instruction
 390                                  * (T_PRIVINFLT) instead of a page fault.
 391                                  */
 392                                 type = frame->tf_trapno = T_PRIVINFLT;
 393
 394                                 /* Proceed as in that case. */
 395                                 ucode = ILL_PRVOPC;
 396                                 signo = SIGILL;
 397                                 break;
 398                         }
 399 #endif
 400                         if (signo == -1)
 401                                 return;
 402                         if (signo == 0)
 403                                 goto user;
 404
 405                         if (signo == SIGSEGV)
 406                                 ucode = SEGV_MAPERR;
 407                         else if (prot_fault_translation == 0) {
 408                                 /*
 409                                  * Autodetect.  This check also covers
 410                                  * the images without the ABI-tag ELF
 411                                  * note.
 412                                  */
 413                                 if (SV_CURPROC_ABI() == SV_ABI_FREEBSD &&
 414                                     p->p_osrel >= P_OSREL_SIGSEGV) {
 415                                         signo = SIGSEGV;
 416                                         ucode = SEGV_ACCERR;
 417                                 } else {
 418                                         signo = SIGBUS;
 419                                         ucode = BUS_PAGE_FAULT;
 420                                 }
 421                         } else if (prot_fault_translation == 1) {
 422                                 /*
 423                                  * Always compat mode.
 424                                  */
 425                                 signo = SIGBUS;
 426                                 ucode = BUS_PAGE_FAULT;
 427                         } else {
 428                                 /*
 429                                  * Always SIGSEGV mode.
 430                                  */
 431                                 signo = SIGSEGV;
 432                                 ucode = SEGV_ACCERR;
 433                         }
 434                         addr = eva;
 435                         break;
 436
 437                 case T_DIVIDE:          /* integer divide fault */
 438                         ucode = FPE_INTDIV;
 439                         signo = SIGFPE;
 440                         break;
 441
 442 #ifdef DEV_ISA
 443                 case T_NMI:
 444 #ifdef POWERFAIL_NMI
 445 #ifndef TIMER_FREQ
 446 #  define TIMER_FREQ 1193182
 447 #endif
 448                         if (time_second - lastalert > 10) {
 449                                 log(LOG_WARNING, "NMI: power fail\n");
 450                                 sysbeep(880, hz);
 451                                 lastalert = time_second;
 452                         }
 453                         return;
 454 #else /* !POWERFAIL_NMI */
 455                         nmi_handle_intr(type, frame);
 456                         return;
 457 #endif /* POWERFAIL_NMI */
 458 #endif /* DEV_ISA */
 459
 460                 case T_OFLOW:           /* integer overflow fault */
 461                         ucode = FPE_INTOVF;
 462                         signo = SIGFPE;
 463                         break;
 464
 465                 case T_BOUND:           /* bounds check fault */
 466                         ucode = FPE_FLTSUB;
 467                         signo = SIGFPE;
 468                         break;
 469
 470                 case T_DNA:
 471                         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb),
 472                             ("kernel FPU ctx has leaked"));
 473                         /* transparent fault (due to context switch "late") */
 474                         if (npxdna())
 475                                 return;
 476                         uprintf("pid %d killed due to lack of floating point\n",
 477                                 p->p_pid);
 478                         signo = SIGKILL;
 479                         ucode = 0;
 480                         break;
 481
 482                 case T_FPOPFLT:         /* FPU operand fetch fault */
 483                         ucode = ILL_COPROC;
 484                         signo = SIGILL;
 485                         break;
 486
 487                 case T_XMMFLT:          /* SIMD floating-point exception */
 488                         ucode = npxtrap_sse();
 489                         if (ucode == -1)
 490                                 return;
 491                         signo = SIGFPE;
 492                         break;
 493 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 494                 case T_DTRACE_RET:
 495                         enable_intr();
 496                         if (dtrace_return_probe_ptr != NULL)
 497                                 dtrace_return_probe_ptr(frame);
 498                         return;
 499 #endif
 500                 }
 501         } else {
 502                 /* kernel trap */
 503
 504                 KASSERT(cold || td->td_ucred != NULL,
 505                     ("kernel trap doesn't have ucred"));
 506                 switch (type) {
 507                 case T_PAGEFLT:                 /* page fault */
 508                         (void) trap_pfault(frame, FALSE, eva);
 509                         return;
 510
 511                 case T_DNA:
 512                         if (PCB_USER_FPU(td->td_pcb))
 513                                 panic("Unregistered use of FPU in kernel");
 514                         if (npxdna())
 515                                 return;
 516                         break;
 517
 518                 case T_ARITHTRAP:       /* arithmetic trap */
 519                 case T_XMMFLT:          /* SIMD floating-point exception */
 520                 case T_FPOPFLT:         /* FPU operand fetch fault */
 521                         /*
 522                          * XXXKIB for now disable any FPU traps in kernel
 523                          * handler registration seems to be overkill
 524                          */
 525                         trap_fatal(frame, 0);
 526                         return;
 527
 528                         /*
 529                          * The following two traps can happen in
 530                          * vm86 mode, and, if so, we want to handle
 531                          * them specially.
 532                          */
 533                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 534                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
 535                         if (frame->tf_eflags & PSL_VM) {
 536                                 signo = vm86_emulate((struct vm86frame *)frame);
 537                                 if (signo == SIGTRAP) {
 538                                         type = T_TRCTRAP;
 539                                         load_dr6(rdr6() | 0x4000);
 540                                         goto kernel_trctrap;
 541                                 }
 542                                 if (signo != 0)
 543                                         /*
 544                                          * returns to original process
 545                                          */
 546                                         vm86_trap((struct vm86frame *)frame);
 547                                 return;
 548                         }
 549                         /* FALL THROUGH */
 550                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 551                         if (curpcb->pcb_flags & PCB_VM86CALL)
 552                                 break;
 553
 554                         /*
 555                          * Invalid %fs's and %gs's can be created using
 556                          * procfs or PT_SETREGS or by invalidating the
 557                          * underlying LDT entry.  This causes a fault
 558                          * in kernel mode when the kernel attempts to
 559                          * switch contexts.  Lose the bad context
 560                          * (XXX) so that we can continue, and generate
 561                          * a signal.
 562                          */
 563                         if (frame->tf_eip == (int)cpu_switch_load_gs) {
 564                                 curpcb->pcb_gs = 0;
 565 #if 0
 566                                 PROC_LOCK(p);
 567                                 kern_psignal(p, SIGBUS);
 568                                 PROC_UNLOCK(p);
 569 #endif
 570                                 return;
 571                         }
 572
 573                         if (td->td_intr_nesting_level != 0)
 574                                 break;
 575
 576                         /*
 577                          * Invalid segment selectors and out of bounds
 578                          * %eip's and %esp's can be set up in user mode.
 579                          * This causes a fault in kernel mode when the
 580                          * kernel tries to return to user mode.  We want
 581                          * to get this fault so that we can fix the
 582                          * problem here and not have to check all the
 583                          * selectors and pointers when the user changes
 584                          * them.
 585                          */
 586                         if (frame->tf_eip == (int)doreti_iret) {
 587                                 frame->tf_eip = (int)doreti_iret_fault;
 588                                 return;
 589                         }
 590                         if (type == T_STKFLT)
 591                                 break;
 592
 593                         if (frame->tf_eip == (int)doreti_popl_ds) {
 594                                 frame->tf_eip = (int)doreti_popl_ds_fault;
 595                                 return;
 596                         }
 597                         if (frame->tf_eip == (int)doreti_popl_es) {
 598                                 frame->tf_eip = (int)doreti_popl_es_fault;
 599                                 return;
 600                         }
 601                         if (frame->tf_eip == (int)doreti_popl_fs) {
 602                                 frame->tf_eip = (int)doreti_popl_fs_fault;
 603                                 return;
 604                         }
 605                         if (curpcb->pcb_onfault != NULL) {
 606                                 frame->tf_eip = (int)curpcb->pcb_onfault;
 607                                 return;
 608                         }
 609                         break;
 610
 611                 case T_TSSFLT:
 612                         /*
 613                          * PSL_NT can be set in user mode and isn't cleared
 614                          * automatically when the kernel is entered.  This
 615                          * causes a TSS fault when the kernel attempts to
 616                          * `iret' because the TSS link is uninitialized.  We
 617                          * want to get this fault so that we can fix the
 618                          * problem here and not every time the kernel is
 619                          * entered.
 620                          */
 621                         if (frame->tf_eflags & PSL_NT) {
 622                                 frame->tf_eflags &= ~PSL_NT;
 623                                 return;
 624                         }
 625                         break;
 626
 627                 case T_TRCTRAP:  /* trace trap */
 628 kernel_trctrap:
 629                         if (frame->tf_eip == (int)IDTVEC(lcall_syscall)) {
 630                                 /*
 631                                  * We've just entered system mode via the
 632                                  * syscall lcall.  Continue single stepping
 633                                  * silently until the syscall handler has
 634                                  * saved the flags.
 635                                  */
 636                                 return;
 637                         }
 638                         if (frame->tf_eip == (int)IDTVEC(lcall_syscall) + 1) {
 639                                 /*
 640                                  * The syscall handler has now saved the
 641                                  * flags.  Stop single stepping it.
 642                                  */
 643                                 frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 644                                 return;
 645                         }
 646                         /*
 647                          * Ignore debug register trace traps due to
 648                          * accesses in the user's address space, which
 649                          * can happen under several conditions such as
 650                          * if a user sets a watchpoint on a buffer and
 651                          * then passes that buffer to a system call.
 652                          * We still want to get TRCTRAPS for addresses
 653                          * in kernel space because that is useful when
 654                          * debugging the kernel.
 655                          */
 656                         if (user_dbreg_trap() &&
 657                            !(curpcb->pcb_flags & PCB_VM86CALL)) {
 658                                 /*
 659                                  * Reset breakpoint bits because the
 660                                  * processor doesn't
 661                                  */
 662                                 load_dr6(rdr6() & ~0xf);
 663                                 return;
 664                         }
 665                         /*
 666                          * FALLTHROUGH (TRCTRAP kernel mode, kernel address)
 667                          */
 668                 case T_BPTFLT:
 669                         /*
 670                          * If KDB is enabled, let it handle the debugger trap.
 671                          * Otherwise, debugger traps "can't happen".
 672                          */
 673 #ifdef KDB
 674                         /* XXX %dr6 is not quite reentrant. */
 675                         dr6 = rdr6();
 676                         load_dr6(dr6 & ~0x4000);
 677                         if (kdb_trap(type, dr6, frame))
 678                                 return;
 679 #endif
 680                         break;
 681
 682 #ifdef DEV_ISA
 683                 case T_NMI:
 684 #ifdef POWERFAIL_NMI
 685                         if (time_second - lastalert > 10) {
 686                                 log(LOG_WARNING, "NMI: power fail\n");
 687                                 sysbeep(880, hz);
 688                                 lastalert = time_second;
 689                         }
 690                         return;
 691 #else /* !POWERFAIL_NMI */
 692                         nmi_handle_intr(type, frame);
 693                         return;
 694 #endif /* POWERFAIL_NMI */
 695 #endif /* DEV_ISA */
 696                 }
 697
 698                 trap_fatal(frame, eva);
 699                 return;
 700         }
 701
 702         /* Translate fault for emulators (e.g. Linux) */
 703         if (*p->p_sysent->sv_transtrap != NULL)
 704                 signo = (*p->p_sysent->sv_transtrap)(signo, type);
 705
 706         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 707         ksi.ksi_signo = signo;
 708         ksi.ksi_code = ucode;
 709         ksi.ksi_addr = (void *)addr;
 710         ksi.ksi_trapno = type;
 711         if (uprintf_signal) {
 712                 uprintf("pid %d comm %s: signal %d err %x code %d type %d "
 713                     "addr 0x%x esp 0x%08x eip 0x%08x "
 714                     "<%02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x>\n",
 715                     p->p_pid, p->p_comm, signo, frame->tf_err, ucode, type,
 716                     addr, frame->tf_esp, frame->tf_eip,
 717                     fubyte((void *)(frame->tf_eip + 0)),
 718                     fubyte((void *)(frame->tf_eip + 1)),
 719                     fubyte((void *)(frame->tf_eip + 2)),
 720                     fubyte((void *)(frame->tf_eip + 3)),
 721                     fubyte((void *)(frame->tf_eip + 4)),
 722                     fubyte((void *)(frame->tf_eip + 5)),
 723                     fubyte((void *)(frame->tf_eip + 6)),
 724                     fubyte((void *)(frame->tf_eip + 7)));
 725         }
 726         KASSERT((read_eflags() & PSL_I) != 0, ("interrupts disabled"));
 727         trapsignal(td, &ksi);
 728
 729 user:
 730         userret(td, frame);
 731         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb),
 732             ("Return from trap with kernel FPU ctx leaked"));
 733 }
 734
 735 static int
 736 trap_pfault(struct trapframe *frame, int usermode, vm_offset_t eva)
 737 {
 738         struct thread *td;
 739         struct proc *p;
 740         vm_offset_t va;
 741         vm_map_t map;
 742         int rv;
 743         vm_prot_t ftype;
 744
 745         td = curthread;
 746         p = td->td_proc;
 747
 748         if (__predict_false((td->td_pflags & TDP_NOFAULTING) != 0)) {
 749                 /*
 750                  * Due to both processor errata and lazy TLB invalidation when
 751                  * access restrictions are removed from virtual pages, memory
 752                  * accesses that are allowed by the physical mapping layer may
 753                  * nonetheless cause one spurious page fault per virtual page.
 754                  * When the thread is executing a "no faulting" section that
 755                  * is bracketed by vm_fault_{disable,enable}_pagefaults(),
 756                  * every page fault is treated as a spurious page fault,
 757                  * unless it accesses the same virtual address as the most
 758                  * recent page fault within the same "no faulting" section.
 759                  */
 760                 if (td->td_md.md_spurflt_addr != eva ||
 761                     (td->td_pflags & TDP_RESETSPUR) != 0) {
 762                         /*
 763                          * Do nothing to the TLB.  A stale TLB entry is
 764                          * flushed automatically by a page fault.
 765                          */
 766                         td->td_md.md_spurflt_addr = eva;
 767                         td->td_pflags &= ~TDP_RESETSPUR;
 768                         return (0);
 769                 }
 770         } else {
 771                 /*
 772                  * If we get a page fault while in a critical section, then
 773                  * it is most likely a fatal kernel page fault.  The kernel
 774                  * is already going to panic trying to get a sleep lock to
 775                  * do the VM lookup, so just consider it a fatal trap so the
 776                  * kernel can print out a useful trap message and even get
 777                  * to the debugger.
 778                  *
 779                  * If we get a page fault while holding a non-sleepable
 780                  * lock, then it is most likely a fatal kernel page fault.
 781                  * If WITNESS is enabled, then it's going to whine about
 782                  * bogus LORs with various VM locks, so just skip to the
 783                  * fatal trap handling directly.
 784                  */
 785                 if (td->td_critnest != 0 ||
 786                     WITNESS_CHECK(WARN_SLEEPOK | WARN_GIANTOK, NULL,
 787                     "Kernel page fault") != 0) {
 788                         trap_fatal(frame, eva);
 789                         return (-1);
 790                 }
 791         }
 792         va = trunc_page(eva);
 793         if (va >= KERNBASE) {
 794                 /*
 795                  * Don't allow user-mode faults in kernel address space.
 796                  * An exception:  if the faulting address is the invalid
 797                  * instruction entry in the IDT, then the Intel Pentium
 798                  * F00F bug workaround was triggered, and we need to
 799                  * treat it is as an illegal instruction, and not a page
 800                  * fault.
 801                  */
 802 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 803                 if ((eva == (unsigned int)&idt[6]) && has_f00f_bug)
 804                         return (-2);
 805 #endif
 806                 if (usermode)
 807                         return (SIGSEGV);
 808
 809                 map = kernel_map;
 810         } else {
 811                 map = &p->p_vmspace->vm_map;
 812
 813                 /*
 814                  * When accessing a user-space address, kernel must be
 815                  * ready to accept the page fault, and provide a
 816                  * handling routine.  Since accessing the address
 817                  * without the handler is a bug, do not try to handle
 818                  * it normally, and panic immediately.
 819                  */
 820                 if (!usermode && (td->td_intr_nesting_level != 0 ||
 821                     curpcb->pcb_onfault == NULL)) {
 822                         trap_fatal(frame, eva);
 823                         return (-1);
 824                 }
 825         }
 826
 827         /*
 828          * If the trap was caused by errant bits in the PTE then panic.
 829          */
 830         if (frame->tf_err & PGEX_RSV) {
 831                 trap_fatal(frame, eva);
 832                 return (-1);
 833         }
 834
 835         /*
 836          * PGEX_I is defined only if the execute disable bit capability is
 837          * supported and enabled.
 838          */
 839         if (frame->tf_err & PGEX_W)
 840                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 841 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
 842         else if ((frame->tf_err & PGEX_I) && pg_nx != 0)
 843                 ftype = VM_PROT_EXECUTE;
 844 #endif
 845         else
 846                 ftype = VM_PROT_READ;
 847
 848         /* Fault in the page. */
 849         rv = vm_fault(map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
 850         if (rv == KERN_SUCCESS) {
 851 #ifdef HWPMC_HOOKS
 852                 if (ftype == VM_PROT_READ || ftype == VM_PROT_WRITE) {
 853                         PMC_SOFT_CALL_TF( , , page_fault, all, frame);
 854                         if (ftype == VM_PROT_READ)
 855                                 PMC_SOFT_CALL_TF( , , page_fault, read,
 856                                     frame);
 857                         else
 858                                 PMC_SOFT_CALL_TF( , , page_fault, write,
 859                                     frame);
 860                 }
 861 #endif
 862                 return (0);
 863         }
 864         if (!usermode) {
 865                 if (td->td_intr_nesting_level == 0 &&
 866                     curpcb->pcb_onfault != NULL) {
 867                         frame->tf_eip = (int)curpcb->pcb_onfault;
 868                         return (0);
 869                 }
 870                 trap_fatal(frame, eva);
 871                 return (-1);
 872         }
 873         return ((rv == KERN_PROTECTION_FAILURE) ? SIGBUS : SIGSEGV);
 874 }
 875
 876 static void
 877 trap_fatal(frame, eva)
 878         struct trapframe *frame;
 879         vm_offset_t eva;
 880 {
 881         int code, ss, esp;
 882         u_int type;
 883         struct soft_segment_descriptor softseg;
 884         char *msg;
 885
 886         code = frame->tf_err;
 887         type = frame->tf_trapno;
 888         sdtossd(&gdt[IDXSEL(frame->tf_cs & 0xffff)].sd, &softseg);
 889
 890         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
 891                 msg = trap_msg[type];
 892         else
 893                 msg = "UNKNOWN";
 894         printf("\n\nFatal trap %d: %s while in %s mode\n", type, msg,
 895             frame->tf_eflags & PSL_VM ? "vm86" :
 896             ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL ? "user" : "kernel");
 897 #ifdef SMP
 898         /* two separate prints in case of a trap on an unmapped page */
 899         printf("cpuid = %d; ", PCPU_GET(cpuid));
 900         printf("apic id = %02x\n", PCPU_GET(apic_id));
 901 #endif
 902         if (type == T_PAGEFLT) {
 903                 printf("fault virtual address   = 0x%x\n", eva);
 904                 printf("fault code              = %s %s%s, %s\n",
 905                         code & PGEX_U ? "user" : "supervisor",
 906                         code & PGEX_W ? "write" : "read",
 907 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
 908                         pg_nx != 0 ?
 909                         (code & PGEX_I ? " instruction" : " data") :
 910 #endif
 911                         "",
 912                         code & PGEX_RSV ? "reserved bits in PTE" :
 913                         code & PGEX_P ? "protection violation" : "page not present");
 914         }
 915         printf("instruction pointer     = 0x%x:0x%x\n",
 916                frame->tf_cs & 0xffff, frame->tf_eip);
 917         if (TF_HAS_STACKREGS(frame)) {
 918                 ss = frame->tf_ss & 0xffff;
 919                 esp = frame->tf_esp;
 920         } else {
 921                 ss = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 922                 esp = (int)&frame->tf_esp;
 923         }
 924         printf("stack pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, esp);
 925         printf("frame pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, frame->tf_ebp);
 926         printf("code segment            = base 0x%x, limit 0x%x, type 0x%x\n",
 927                softseg.ssd_base, softseg.ssd_limit, softseg.ssd_type);
 928         printf("                        = DPL %d, pres %d, def32 %d, gran %d\n",
 929                softseg.ssd_dpl, softseg.ssd_p, softseg.ssd_def32,
 930                softseg.ssd_gran);
 931         printf("processor eflags        = ");
 932         if (frame->tf_eflags & PSL_T)
 933                 printf("trace trap, ");
 934         if (frame->tf_eflags & PSL_I)
 935                 printf("interrupt enabled, ");
 936         if (frame->tf_eflags & PSL_NT)
 937                 printf("nested task, ");
 938         if (frame->tf_eflags & PSL_RF)
 939                 printf("resume, ");
 940         if (frame->tf_eflags & PSL_VM)
 941                 printf("vm86, ");
 942         printf("IOPL = %d\n", (frame->tf_eflags & PSL_IOPL) >> 12);
 943         printf("current process         = %d (%s)\n",
 944             curproc->p_pid, curthread->td_name);
 945
 946 #ifdef KDB
 947         if (debugger_on_panic || kdb_active) {
 948                 frame->tf_err = eva;    /* smuggle fault address to ddb */
 949                 if (kdb_trap(type, 0, frame)) {
 950                         frame->tf_err = code;   /* restore error code */
 951                         return;
 952                 }
 953                 frame->tf_err = code;           /* restore error code */
 954         }
 955 #endif
 956         printf("trap number             = %d\n", type);
 957         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
 958                 panic("%s", trap_msg[type]);
 959         else
 960                 panic("unknown/reserved trap");
 961 }
 962
 963 /*
 964  * Double fault handler. Called when a fault occurs while writing
 965  * a frame for a trap/exception onto the stack. This usually occurs
 966  * when the stack overflows (such is the case with infinite recursion,
 967  * for example).
 968  *
 969  * XXX Note that the current PTD gets replaced by IdlePTD when the
 970  * task switch occurs. This means that the stack that was active at
 971  * the time of the double fault is not available at <kstack> unless
 972  * the machine was idle when the double fault occurred. The downside
 973  * of this is that "trace <ebp>" in ddb won't work.
 974  */
 975 void
 976 dblfault_handler()
 977 {
 978 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 979         if (dtrace_doubletrap_func != NULL)
 980                 (*dtrace_doubletrap_func)();
 981 #endif
 982         printf("\nFatal double fault:\n");
 983         printf("eip = 0x%x\n", PCPU_GET(common_tss.tss_eip));
 984         printf("esp = 0x%x\n", PCPU_GET(common_tss.tss_esp));
 985         printf("ebp = 0x%x\n", PCPU_GET(common_tss.tss_ebp));
 986 #ifdef SMP
 987         /* two separate prints in case of a trap on an unmapped page */
 988         printf("cpuid = %d; ", PCPU_GET(cpuid));
 989         printf("apic id = %02x\n", PCPU_GET(apic_id));
 990 #endif
 991         panic("double fault");
 992 }
 993
 994 int
 995 cpu_fetch_syscall_args(struct thread *td)
 996 {
 997         struct proc *p;
 998         struct trapframe *frame;
 999         struct syscall_args *sa;
1000         caddr_t params;
1001         long tmp;
1002         int error;
1003
1004         p = td->td_proc;
1005         frame = td->td_frame;
1006         sa = &td->td_sa;
1007
1008         params = (caddr_t)frame->tf_esp + sizeof(int);
1009         sa->code = frame->tf_eax;
1010
1011         /*
1012          * Need to check if this is a 32 bit or 64 bit syscall.
1013          */
1014         if (sa->code == SYS_syscall) {
1015                 /*
1016                  * Code is first argument, followed by actual args.
1017                  */
1018                 error = fueword(params, &tmp);
1019                 if (error == -1)
1020                         return (EFAULT);
1021                 sa->code = tmp;
1022                 params += sizeof(int);
1023         } else if (sa->code == SYS___syscall) {
1024                 /*
1025                  * Like syscall, but code is a quad, so as to maintain
1026                  * quad alignment for the rest of the arguments.
1027                  */
1028                 error = fueword(params, &tmp);
1029                 if (error == -1)
1030                         return (EFAULT);
1031                 sa->code = tmp;
1032                 params += sizeof(quad_t);
1033         }
1034
1035         if (p->p_sysent->sv_mask)
1036                 sa->code &= p->p_sysent->sv_mask;
1037         if (sa->code >= p->p_sysent->sv_size)
1038                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
1039         else
1040                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[sa->code];
1041         sa->narg = sa->callp->sy_narg;
1042
1043         if (params != NULL && sa->narg != 0)
1044                 error = copyin(params, (caddr_t)sa->args,
1045                     (u_int)(sa->narg * sizeof(int)));
1046         else
1047                 error = 0;
1048
1049         if (error == 0) {
1050                 td->td_retval[0] = 0;
1051                 td->td_retval[1] = frame->tf_edx;
1052         }
1053
1054         return (error);
1055 }
1056
1057 #include "../../kern/subr_syscall.c"
1058
1059 /*
1060  * syscall - system call request C handler.  A system call is
1061  * essentially treated as a trap by reusing the frame layout.
1062  */
1063 void
1064 syscall(struct trapframe *frame)
1065 {
1066         struct thread *td;
1067         register_t orig_tf_eflags;
1068         int error;
1069         ksiginfo_t ksi;
1070
1071 #ifdef DIAGNOSTIC
1072         if (!(TRAPF_USERMODE(frame) &&
1073             (curpcb->pcb_flags & PCB_VM86CALL) == 0)) {
1074                 panic("syscall");
1075                 /* NOT REACHED */
1076         }
1077 #endif
1078         orig_tf_eflags = frame->tf_eflags;
1079
1080         td = curthread;
1081         td->td_frame = frame;
1082
1083         error = syscallenter(td);
1084
1085         /*
1086          * Traced syscall.
1087          */
1088         if ((orig_tf_eflags & PSL_T) && !(orig_tf_eflags & PSL_VM)) {
1089                 frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
1090                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
1091                 ksi.ksi_signo = SIGTRAP;
1092                 ksi.ksi_code = TRAP_TRACE;
1093                 ksi.ksi_addr = (void *)frame->tf_eip;
1094                 trapsignal(td, &ksi);
1095         }
1096
1097         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb),
1098             ("System call %s returning with kernel FPU ctx leaked",
1099              syscallname(td->td_proc, td->td_sa.code)));
1100         KASSERT(td->td_pcb->pcb_save == get_pcb_user_save_td(td),
1101             ("System call %s returning with mangled pcb_save",
1102              syscallname(td->td_proc, td->td_sa.code)));
1103
1104         syscallret(td, error);
1105 }