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_kdtrace.h"
  53 #include "opt_ktrace.h"
  54 #include "opt_npx.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 KTRACE
  76 #include <sys/ktrace.h>
  77 #endif
  78 #ifdef HWPMC_HOOKS
  79 #include <sys/pmckern.h>
  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 <machine/md_var.h>
  94 #include <machine/pcb.h>
  95 #ifdef SMP
  96 #include <machine/smp.h>
  97 #endif
  98 #include <machine/tss.h>
  99 #include <machine/vm86.h>
 100
 101 #ifdef POWERFAIL_NMI
 102 #include <sys/syslog.h>
 103 #include <machine/clock.h>
 104 #endif
 105
 106 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 107 #include <sys/dtrace_bsd.h>
 108
 109 /*
 110  * This is a hook which is initialised by the dtrace module
 111  * to handle traps which might occur during DTrace probe
 112  * execution.
 113  */
 114 dtrace_trap_func_t      dtrace_trap_func;
 115
 116 dtrace_doubletrap_func_t        dtrace_doubletrap_func;
 117
 118 /*
 119  * This is a hook which is initialised by the systrace module
 120  * when it is loaded. This keeps the DTrace syscall provider
 121  * implementation opaque.
 122  */
 123 systrace_probe_func_t   systrace_probe_func;
 124 #endif
 125
 126 extern void trap(struct trapframe *frame);
 127 extern void syscall(struct trapframe *frame);
 128
 129 static int trap_pfault(struct trapframe *, int, vm_offset_t);
 130 static void trap_fatal(struct trapframe *, vm_offset_t);
 131 void dblfault_handler(void);
 132
 133 extern inthand_t IDTVEC(lcall_syscall);
 134
 135 #define MAX_TRAP_MSG            30
 136 static char *trap_msg[] = {
 137         "",                                     /*  0 unused */
 138         "privileged instruction fault",         /*  1 T_PRIVINFLT */
 139         "",                                     /*  2 unused */
 140         "breakpoint instruction fault",         /*  3 T_BPTFLT */
 141         "",                                     /*  4 unused */
 142         "",                                     /*  5 unused */
 143         "arithmetic trap",                      /*  6 T_ARITHTRAP */
 144         "",                                     /*  7 unused */
 145         "",                                     /*  8 unused */
 146         "general protection fault",             /*  9 T_PROTFLT */
 147         "trace trap",                           /* 10 T_TRCTRAP */
 148         "",                                     /* 11 unused */
 149         "page fault",                           /* 12 T_PAGEFLT */
 150         "",                                     /* 13 unused */
 151         "alignment fault",                      /* 14 T_ALIGNFLT */
 152         "",                                     /* 15 unused */
 153         "",                                     /* 16 unused */
 154         "",                                     /* 17 unused */
 155         "integer divide fault",                 /* 18 T_DIVIDE */
 156         "non-maskable interrupt trap",          /* 19 T_NMI */
 157         "overflow trap",                        /* 20 T_OFLOW */
 158         "FPU bounds check fault",               /* 21 T_BOUND */
 159         "FPU device not available",             /* 22 T_DNA */
 160         "double fault",                         /* 23 T_DOUBLEFLT */
 161         "FPU operand fetch fault",              /* 24 T_FPOPFLT */
 162         "invalid TSS fault",                    /* 25 T_TSSFLT */
 163         "segment not present fault",            /* 26 T_SEGNPFLT */
 164         "stack fault",                          /* 27 T_STKFLT */
 165         "machine check trap",                   /* 28 T_MCHK */
 166         "SIMD floating-point exception",        /* 29 T_XMMFLT */
 167         "reserved (unknown) fault",             /* 30 T_RESERVED */
 168 };
 169
 170 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 171 extern int has_f00f_bug;
 172 #endif
 173
 174 #ifdef KDB
 175 static int kdb_on_nmi = 1;
 176 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, kdb_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 177         &kdb_on_nmi, 0, "Go to KDB on NMI");
 178 #endif
 179 static int panic_on_nmi = 1;
 180 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, panic_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 181         &panic_on_nmi, 0, "Panic on NMI");
 182 static int prot_fault_translation = 0;
 183 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, prot_fault_translation, CTLFLAG_RW,
 184         &prot_fault_translation, 0, "Select signal to deliver on protection fault");
 185
 186 extern char *syscallnames[];
 187
 188 /*
 189  * Exception, fault, and trap interface to the FreeBSD kernel.
 190  * This common code is called from assembly language IDT gate entry
 191  * routines that prepare a suitable stack frame, and restore this
 192  * frame after the exception has been processed.
 193  */
 194
 195 void
 196 trap(struct trapframe *frame)
 197 {
 198         struct thread *td = curthread;
 199         struct proc *p = td->td_proc;
 200         int i = 0, ucode = 0, code;
 201         u_int type;
 202         register_t addr = 0;
 203         vm_offset_t eva;
 204         ksiginfo_t ksi;
 205 #ifdef POWERFAIL_NMI
 206         static int lastalert = 0;
 207 #endif
 208
 209         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 210         type = frame->tf_trapno;
 211
 212 #ifdef SMP
 213 #ifdef STOP_NMI
 214         /* Handler for NMI IPIs used for stopping CPUs. */
 215         if (type == T_NMI) {
 216                  if (ipi_nmi_handler() == 0)
 217                            goto out;
 218         }
 219 #endif /* STOP_NMI */
 220 #endif /* SMP */
 221
 222 #ifdef KDB
 223         if (kdb_active) {
 224                 kdb_reenter();
 225                 goto out;
 226         }
 227 #endif
 228
 229 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 230         /*
 231          * CPU PMCs interrupt using an NMI so we check for that first.
 232          * If the HWPMC module is active, 'pmc_hook' will point to
 233          * the function to be called.  A return value of '1' from the
 234          * hook means that the NMI was handled by it and that we can
 235          * return immediately.
 236          */
 237         if (type == T_NMI && pmc_intr &&
 238             (*pmc_intr)(PCPU_GET(cpuid), (uintptr_t) frame->tf_eip,
 239                 TRAPF_USERMODE(frame)))
 240             goto out;
 241 #endif
 242
 243 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 244         /*
 245          * A trap can occur while DTrace executes a probe. Before
 246          * executing the probe, DTrace blocks re-scheduling and sets
 247          * a flag in it's per-cpu flags to indicate that it doesn't
 248          * want to fault. On returning from the the probe, the no-fault
 249          * flag is cleared and finally re-scheduling is enabled.
 250          *
 251          * If the DTrace kernel module has registered a trap handler,
 252          * call it and if it returns non-zero, assume that it has
 253          * handled the trap and modified the trap frame so that this
 254          * function can return normally.
 255          */
 256         if ((type == T_PROTFLT || type == T_PAGEFLT) &&
 257             dtrace_trap_func != NULL)
 258                 if ((*dtrace_trap_func)(frame, type))
 259                         goto out;
 260 #endif
 261
 262         if ((frame->tf_eflags & PSL_I) == 0) {
 263                 /*
 264                  * Buggy application or kernel code has disabled
 265                  * interrupts and then trapped.  Enabling interrupts
 266                  * now is wrong, but it is better than running with
 267                  * interrupts disabled until they are accidentally
 268                  * enabled later.
 269                  */
 270                 if (ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL || (frame->tf_eflags & PSL_VM))
 271                         printf(
 272                             "pid %ld (%s): trap %d with interrupts disabled\n",
 273                             (long)curproc->p_pid, curproc->p_comm, type);
 274                 else if (type != T_BPTFLT && type != T_TRCTRAP &&
 275                          frame->tf_eip != (int)cpu_switch_load_gs) {
 276                         /*
 277                          * XXX not quite right, since this may be for a
 278                          * multiple fault in user mode.
 279                          */
 280                         printf("kernel trap %d with interrupts disabled\n",
 281                             type);
 282                         /*
 283                          * Page faults need interrupts disabled until later,
 284                          * and we shouldn't enable interrupts while holding
 285                          * a spin lock or if servicing an NMI.
 286                          */
 287                         if (type != T_NMI && type != T_PAGEFLT &&
 288                             td->td_md.md_spinlock_count == 0)
 289                                 enable_intr();
 290                 }
 291         }
 292
 293         eva = 0;
 294         code = frame->tf_err;
 295         if (type == T_PAGEFLT) {
 296                 /*
 297                  * For some Cyrix CPUs, %cr2 is clobbered by
 298                  * interrupts.  This problem is worked around by using
 299                  * an interrupt gate for the pagefault handler.  We
 300                  * are finally ready to read %cr2 and then must
 301                  * reenable interrupts.
 302                  *
 303                  * If we get a page fault while in a critical section, then
 304                  * it is most likely a fatal kernel page fault.  The kernel
 305                  * is already going to panic trying to get a sleep lock to
 306                  * do the VM lookup, so just consider it a fatal trap so the
 307                  * kernel can print out a useful trap message and even get
 308                  * to the debugger.
 309                  *
 310                  * If we get a page fault while holding a non-sleepable
 311                  * lock, then it is most likely a fatal kernel page fault.
 312                  * If WITNESS is enabled, then it's going to whine about
 313                  * bogus LORs with various VM locks, so just skip to the
 314                  * fatal trap handling directly.
 315                  */
 316                 eva = rcr2();
 317                 if (td->td_critnest != 0 ||
 318                     WITNESS_CHECK(WARN_SLEEPOK | WARN_GIANTOK, NULL,
 319                     "Kernel page fault") != 0)
 320                         trap_fatal(frame, eva);
 321                 else
 322                         enable_intr();
 323         }
 324
 325         if ((ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL) ||
 326             ((frame->tf_eflags & PSL_VM) &&
 327                 !(PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags & PCB_VM86CALL))) {
 328                 /* user trap */
 329
 330                 td->td_pticks = 0;
 331                 td->td_frame = frame;
 332                 addr = frame->tf_eip;
 333                 if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 334                         cred_update_thread(td);
 335
 336                 switch (type) {
 337                 case T_PRIVINFLT:       /* privileged instruction fault */
 338                         i = SIGILL;
 339                         ucode = ILL_PRVOPC;
 340                         break;
 341
 342                 case T_BPTFLT:          /* bpt instruction fault */
 343                 case T_TRCTRAP:         /* trace trap */
 344                         enable_intr();
 345                         frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 346                         i = SIGTRAP;
 347                         ucode = (type == T_TRCTRAP ? TRAP_TRACE : TRAP_BRKPT);
 348                         break;
 349
 350                 case T_ARITHTRAP:       /* arithmetic trap */
 351 #ifdef DEV_NPX
 352                         ucode = npxtrap();
 353                         if (ucode == -1)
 354                                 goto userout;
 355 #else
 356                         ucode = 0;
 357 #endif
 358                         i = SIGFPE;
 359                         break;
 360
 361                         /*
 362                          * The following two traps can happen in
 363                          * vm86 mode, and, if so, we want to handle
 364                          * them specially.
 365                          */
 366                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 367                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
 368                         if (frame->tf_eflags & PSL_VM) {
 369                                 i = vm86_emulate((struct vm86frame *)frame);
 370                                 if (i == 0)
 371                                         goto user;
 372                                 break;
 373                         }
 374                         i = SIGBUS;
 375                         ucode = (type == T_PROTFLT) ? BUS_OBJERR : BUS_ADRERR;
 376                         break;
 377                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 378                         i = SIGBUS;
 379                         ucode = BUS_ADRERR;
 380                         break;
 381                 case T_TSSFLT:          /* invalid TSS fault */
 382                         i = SIGBUS;
 383                         ucode = BUS_OBJERR;
 384                         break;
 385                 case T_DOUBLEFLT:       /* double fault */
 386                 default:
 387                         i = SIGBUS;
 388                         ucode = BUS_OBJERR;
 389                         break;
 390
 391                 case T_PAGEFLT:         /* page fault */
 392 #ifdef KSE
 393                         if (td->td_pflags & TDP_SA)
 394                                 thread_user_enter(td);
 395 #endif
 396
 397                         i = trap_pfault(frame, TRUE, eva);
 398 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 399                         if (i == -2) {
 400                                 /*
 401                                  * The f00f hack workaround has triggered, so
 402                                  * treat the fault as an illegal instruction
 403                                  * (T_PRIVINFLT) instead of a page fault.
 404                                  */
 405                                 type = frame->tf_trapno = T_PRIVINFLT;
 406
 407                                 /* Proceed as in that case. */
 408                                 ucode = ILL_PRVOPC;
 409                                 i = SIGILL;
 410                                 break;
 411                         }
 412 #endif
 413                         if (i == -1)
 414                                 goto userout;
 415                         if (i == 0)
 416                                 goto user;
 417
 418                         if (i == SIGSEGV)
 419                                 ucode = SEGV_MAPERR;
 420                         else {
 421                                 if (prot_fault_translation == 0) {
 422                                         /*
 423                                          * Autodetect.
 424                                          * This check also covers the images
 425                                          * without the ABI-tag ELF note.
 426                                          */
 427                                         if (p->p_osrel >= 700004) {
 428                                                 i = SIGSEGV;
 429                                                 ucode = SEGV_ACCERR;
 430                                         } else {
 431                                                 i = SIGBUS;
 432                                                 ucode = BUS_PAGE_FAULT;
 433                                         }
 434                                 } else if (prot_fault_translation == 1) {
 435                                         /*
 436                                          * Always compat mode.
 437                                          */
 438                                         i = SIGBUS;
 439                                         ucode = BUS_PAGE_FAULT;
 440                                 } else {
 441                                         /*
 442                                          * Always SIGSEGV mode.
 443                                          */
 444                                         i = SIGSEGV;
 445                                         ucode = SEGV_ACCERR;
 446                                 }
 447                         }
 448                         addr = eva;
 449                         break;
 450
 451                 case T_DIVIDE:          /* integer divide fault */
 452                         ucode = FPE_INTDIV;
 453                         i = SIGFPE;
 454                         break;
 455
 456 #ifdef DEV_ISA
 457                 case T_NMI:
 458 #ifdef POWERFAIL_NMI
 459 #ifndef TIMER_FREQ
 460 #  define TIMER_FREQ 1193182
 461 #endif
 462                         mtx_lock(&Giant);
 463                         if (time_second - lastalert > 10) {
 464                                 log(LOG_WARNING, "NMI: power fail\n");
 465                                 sysbeep(TIMER_FREQ/880, hz);
 466                                 lastalert = time_second;
 467                         }
 468                         mtx_unlock(&Giant);
 469                         goto userout;
 470 #else /* !POWERFAIL_NMI */
 471                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 472                         /* XXX Giant */
 473                         if (isa_nmi(code) == 0) {
 474 #ifdef KDB
 475                                 /*
 476                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
 477                                  * for debugging.
 478                                  */
 479                                 if (kdb_on_nmi) {
 480                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
 481                                         kdb_trap(type, 0, frame);
 482                                 }
 483 #endif /* KDB */
 484                                 goto userout;
 485                         } else if (panic_on_nmi)
 486                                 panic("NMI indicates hardware failure");
 487                         break;
 488 #endif /* POWERFAIL_NMI */
 489 #endif /* DEV_ISA */
 490
 491                 case T_OFLOW:           /* integer overflow fault */
 492                         ucode = FPE_INTOVF;
 493                         i = SIGFPE;
 494                         break;
 495
 496                 case T_BOUND:           /* bounds check fault */
 497                         ucode = FPE_FLTSUB;
 498                         i = SIGFPE;
 499                         break;
 500
 501                 case T_DNA:
 502 #ifdef DEV_NPX
 503                         /* transparent fault (due to context switch "late") */
 504                         if (npxdna())
 505                                 goto userout;
 506 #endif
 507                         printf("pid %d killed due to lack of floating point\n",
 508                                 p->p_pid);
 509                         i = SIGKILL;
 510                         ucode = 0;
 511                         break;
 512
 513                 case T_FPOPFLT:         /* FPU operand fetch fault */
 514                         ucode = ILL_COPROC;
 515                         i = SIGILL;
 516                         break;
 517
 518                 case T_XMMFLT:          /* SIMD floating-point exception */
 519                         ucode = 0; /* XXX */
 520                         i = SIGFPE;
 521                         break;
 522                 }
 523         } else {
 524                 /* kernel trap */
 525
 526                 KASSERT(cold || td->td_ucred != NULL,
 527                     ("kernel trap doesn't have ucred"));
 528                 switch (type) {
 529                 case T_PAGEFLT:                 /* page fault */
 530                         (void) trap_pfault(frame, FALSE, eva);
 531                         goto out;
 532
 533                 case T_DNA:
 534 #ifdef DEV_NPX
 535                         /*
 536                          * The kernel is apparently using npx for copying.
 537                          * XXX this should be fatal unless the kernel has
 538                          * registered such use.
 539                          */
 540                         if (npxdna())
 541                                 goto out;
 542 #endif
 543                         break;
 544
 545                         /*
 546                          * The following two traps can happen in
 547                          * vm86 mode, and, if so, we want to handle
 548                          * them specially.
 549                          */
 550                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 551                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
 552                         if (frame->tf_eflags & PSL_VM) {
 553                                 i = vm86_emulate((struct vm86frame *)frame);
 554                                 if (i != 0)
 555                                         /*
 556                                          * returns to original process
 557                                          */
 558                                         vm86_trap((struct vm86frame *)frame);
 559                                 goto out;
 560                         }
 561                         if (type == T_STKFLT)
 562                                 break;
 563
 564                         /* FALL THROUGH */
 565
 566                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 567                         if (PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags & PCB_VM86CALL)
 568                                 break;
 569
 570                         /*
 571                          * Invalid %fs's and %gs's can be created using
 572                          * procfs or PT_SETREGS or by invalidating the
 573                          * underlying LDT entry.  This causes a fault
 574                          * in kernel mode when the kernel attempts to
 575                          * switch contexts.  Lose the bad context
 576                          * (XXX) so that we can continue, and generate
 577                          * a signal.
 578                          */
 579                         if (frame->tf_eip == (int)cpu_switch_load_gs) {
 580                                 PCPU_GET(curpcb)->pcb_gs = 0;
 581 #if 0
 582                                 PROC_LOCK(p);
 583                                 psignal(p, SIGBUS);
 584                                 PROC_UNLOCK(p);
 585 #endif
 586                                 goto out;
 587                         }
 588
 589                         if (td->td_intr_nesting_level != 0)
 590                                 break;
 591
 592                         /*
 593                          * Invalid segment selectors and out of bounds
 594                          * %eip's and %esp's can be set up in user mode.
 595                          * This causes a fault in kernel mode when the
 596                          * kernel tries to return to user mode.  We want
 597                          * to get this fault so that we can fix the
 598                          * problem here and not have to check all the
 599                          * selectors and pointers when the user changes
 600                          * them.
 601                          */
 602                         if (frame->tf_eip == (int)doreti_iret) {
 603                                 frame->tf_eip = (int)doreti_iret_fault;
 604                                 goto out;
 605                         }
 606                         if (frame->tf_eip == (int)doreti_popl_ds) {
 607                                 frame->tf_eip = (int)doreti_popl_ds_fault;
 608                                 goto out;
 609                         }
 610                         if (frame->tf_eip == (int)doreti_popl_es) {
 611                                 frame->tf_eip = (int)doreti_popl_es_fault;
 612                                 goto out;
 613                         }
 614                         if (frame->tf_eip == (int)doreti_popl_fs) {
 615                                 frame->tf_eip = (int)doreti_popl_fs_fault;
 616                                 goto out;
 617                         }
 618                         if (PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault != NULL) {
 619                                 frame->tf_eip =
 620                                     (int)PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault;
 621                                 goto out;
 622                         }
 623                         break;
 624
 625                 case T_TSSFLT:
 626                         /*
 627                          * PSL_NT can be set in user mode and isn't cleared
 628                          * automatically when the kernel is entered.  This
 629                          * causes a TSS fault when the kernel attempts to
 630                          * `iret' because the TSS link is uninitialized.  We
 631                          * want to get this fault so that we can fix the
 632                          * problem here and not every time the kernel is
 633                          * entered.
 634                          */
 635                         if (frame->tf_eflags & PSL_NT) {
 636                                 frame->tf_eflags &= ~PSL_NT;
 637                                 goto out;
 638                         }
 639                         break;
 640
 641                 case T_TRCTRAP:  /* trace trap */
 642                         if (frame->tf_eip == (int)IDTVEC(lcall_syscall)) {
 643                                 /*
 644                                  * We've just entered system mode via the
 645                                  * syscall lcall.  Continue single stepping
 646                                  * silently until the syscall handler has
 647                                  * saved the flags.
 648                                  */
 649                                 goto out;
 650                         }
 651                         if (frame->tf_eip == (int)IDTVEC(lcall_syscall) + 1) {
 652                                 /*
 653                                  * The syscall handler has now saved the
 654                                  * flags.  Stop single stepping it.
 655                                  */
 656                                 frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 657                                 goto out;
 658                         }
 659                         /*
 660                          * Ignore debug register trace traps due to
 661                          * accesses in the user's address space, which
 662                          * can happen under several conditions such as
 663                          * if a user sets a watchpoint on a buffer and
 664                          * then passes that buffer to a system call.
 665                          * We still want to get TRCTRAPS for addresses
 666                          * in kernel space because that is useful when
 667                          * debugging the kernel.
 668                          */
 669                         /* XXX Giant */
 670                         if (user_dbreg_trap() &&
 671                            !(PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags & PCB_VM86CALL)) {
 672                                 /*
 673                                  * Reset breakpoint bits because the
 674                                  * processor doesn't
 675                                  */
 676                                 load_dr6(rdr6() & 0xfffffff0);
 677                                 goto out;
 678                         }
 679                         /*
 680                          * FALLTHROUGH (TRCTRAP kernel mode, kernel address)
 681                          */
 682                 case T_BPTFLT:
 683                         /*
 684                          * If KDB is enabled, let it handle the debugger trap.
 685                          * Otherwise, debugger traps "can't happen".
 686                          */
 687 #ifdef KDB
 688                         if (kdb_trap(type, 0, frame))
 689                                 goto out;
 690 #endif
 691                         break;
 692
 693 #ifdef DEV_ISA
 694                 case T_NMI:
 695 #ifdef POWERFAIL_NMI
 696                         mtx_lock(&Giant);
 697                         if (time_second - lastalert > 10) {
 698                                 log(LOG_WARNING, "NMI: power fail\n");
 699                                 sysbeep(TIMER_FREQ/880, hz);
 700                                 lastalert = time_second;
 701                         }
 702                         mtx_unlock(&Giant);
 703                         goto out;
 704 #else /* !POWERFAIL_NMI */
 705                         /* XXX Giant */
 706                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 707                         if (isa_nmi(code) == 0) {
 708 #ifdef KDB
 709                                 /*
 710                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
 711                                  * for debugging.
 712                                  */
 713                                 if (kdb_on_nmi) {
 714                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
 715                                         kdb_trap(type, 0, frame);
 716                                 }
 717 #endif /* KDB */
 718                                 goto out;
 719                         } else if (panic_on_nmi == 0)
 720                                 goto out;
 721                         /* FALLTHROUGH */
 722 #endif /* POWERFAIL_NMI */
 723 #endif /* DEV_ISA */
 724                 }
 725
 726                 trap_fatal(frame, eva);
 727                 goto out;
 728         }
 729
 730         /* Translate fault for emulators (e.g. Linux) */
 731         if (*p->p_sysent->sv_transtrap)
 732                 i = (*p->p_sysent->sv_transtrap)(i, type);
 733
 734         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 735         ksi.ksi_signo = i;
 736         ksi.ksi_code = ucode;
 737         ksi.ksi_addr = (void *)addr;
 738         ksi.ksi_trapno = type;
 739         trapsignal(td, &ksi);
 740
 741 #ifdef DEBUG
 742         if (type <= MAX_TRAP_MSG) {
 743                 uprintf("fatal process exception: %s",
 744                         trap_msg[type]);
 745                 if ((type == T_PAGEFLT) || (type == T_PROTFLT))
 746                         uprintf(", fault VA = 0x%lx", (u_long)eva);
 747                 uprintf("\n");
 748         }
 749 #endif
 750
 751 user:
 752         userret(td, frame);
 753         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 754 userout:
 755 out:
 756         return;
 757 }
 758
 759 static int
 760 trap_pfault(frame, usermode, eva)
 761         struct trapframe *frame;
 762         int usermode;
 763         vm_offset_t eva;
 764 {
 765         vm_offset_t va;
 766         struct vmspace *vm = NULL;
 767         vm_map_t map;
 768         int rv = 0;
 769         vm_prot_t ftype;
 770         struct thread *td = curthread;
 771         struct proc *p = td->td_proc;
 772
 773         va = trunc_page(eva);
 774         if (va >= KERNBASE) {
 775                 /*
 776                  * Don't allow user-mode faults in kernel address space.
 777                  * An exception:  if the faulting address is the invalid
 778                  * instruction entry in the IDT, then the Intel Pentium
 779                  * F00F bug workaround was triggered, and we need to
 780                  * treat it is as an illegal instruction, and not a page
 781                  * fault.
 782                  */
 783 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 784                 if ((eva == (unsigned int)&idt[6]) && has_f00f_bug)
 785                         return -2;
 786 #endif
 787                 if (usermode)
 788                         goto nogo;
 789
 790                 map = kernel_map;
 791         } else {
 792                 /*
 793                  * This is a fault on non-kernel virtual memory.
 794                  * vm is initialized above to NULL. If curproc is NULL
 795                  * or curproc->p_vmspace is NULL the fault is fatal.
 796                  */
 797                 if (p != NULL)
 798                         vm = p->p_vmspace;
 799
 800                 if (vm == NULL)
 801                         goto nogo;
 802
 803                 map = &vm->vm_map;
 804         }
 805
 806         /*
 807          * PGEX_I is defined only if the execute disable bit capability is
 808          * supported and enabled.
 809          */
 810         if (frame->tf_err & PGEX_W)
 811                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 812 #ifdef PAE
 813         else if ((frame->tf_err & PGEX_I) && pg_nx != 0)
 814                 ftype = VM_PROT_EXECUTE;
 815 #endif
 816         else
 817                 ftype = VM_PROT_READ;
 818
 819         if (map != kernel_map) {
 820                 /*
 821                  * Keep swapout from messing with us during this
 822                  *      critical time.
 823                  */
 824                 PROC_LOCK(p);
 825                 ++p->p_lock;
 826                 PROC_UNLOCK(p);
 827
 828                 /* Fault in the user page: */
 829                 rv = vm_fault(map, va, ftype,
 830                               (ftype & VM_PROT_WRITE) ? VM_FAULT_DIRTY
 831                                                       : VM_FAULT_NORMAL);
 832
 833                 PROC_LOCK(p);
 834                 --p->p_lock;
 835                 PROC_UNLOCK(p);
 836         } else {
 837                 /*
 838                  * Don't have to worry about process locking or stacks in the
 839                  * kernel.
 840                  */
 841                 rv = vm_fault(map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
 842         }
 843         if (rv == KERN_SUCCESS)
 844                 return (0);
 845 nogo:
 846         if (!usermode) {
 847                 if (td->td_intr_nesting_level == 0 &&
 848                     PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault != NULL) {
 849                         frame->tf_eip = (int)PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault;
 850                         return (0);
 851                 }
 852                 trap_fatal(frame, eva);
 853                 return (-1);
 854         }
 855
 856         return((rv == KERN_PROTECTION_FAILURE) ? SIGBUS : SIGSEGV);
 857 }
 858
 859 static void
 860 trap_fatal(frame, eva)
 861         struct trapframe *frame;
 862         vm_offset_t eva;
 863 {
 864         int code, ss, esp;
 865         u_int type;
 866         struct soft_segment_descriptor softseg;
 867         char *msg;
 868
 869         code = frame->tf_err;
 870         type = frame->tf_trapno;
 871         sdtossd(&gdt[IDXSEL(frame->tf_cs & 0xffff)].sd, &softseg);
 872
 873         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
 874                 msg = trap_msg[type];
 875         else
 876                 msg = "UNKNOWN";
 877         printf("\n\nFatal trap %d: %s while in %s mode\n", type, msg,
 878             frame->tf_eflags & PSL_VM ? "vm86" :
 879             ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL ? "user" : "kernel");
 880 #ifdef SMP
 881         /* two separate prints in case of a trap on an unmapped page */
 882         printf("cpuid = %d; ", PCPU_GET(cpuid));
 883         printf("apic id = %02x\n", PCPU_GET(apic_id));
 884 #endif
 885         if (type == T_PAGEFLT) {
 886                 printf("fault virtual address   = 0x%x\n", eva);
 887                 printf("fault code              = %s %s, %s\n",
 888                         code & PGEX_U ? "user" : "supervisor",
 889                         code & PGEX_W ? "write" : "read",
 890                         code & PGEX_P ? "protection violation" : "page not present");
 891         }
 892         printf("instruction pointer     = 0x%x:0x%x\n",
 893                frame->tf_cs & 0xffff, frame->tf_eip);
 894         if ((ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL) || (frame->tf_eflags & PSL_VM)) {
 895                 ss = frame->tf_ss & 0xffff;
 896                 esp = frame->tf_esp;
 897         } else {
 898                 ss = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 899                 esp = (int)&frame->tf_esp;
 900         }
 901         printf("stack pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, esp);
 902         printf("frame pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, frame->tf_ebp);
 903         printf("code segment            = base 0x%x, limit 0x%x, type 0x%x\n",
 904                softseg.ssd_base, softseg.ssd_limit, softseg.ssd_type);
 905         printf("                        = DPL %d, pres %d, def32 %d, gran %d\n",
 906                softseg.ssd_dpl, softseg.ssd_p, softseg.ssd_def32,
 907                softseg.ssd_gran);
 908         printf("processor eflags        = ");
 909         if (frame->tf_eflags & PSL_T)
 910                 printf("trace trap, ");
 911         if (frame->tf_eflags & PSL_I)
 912                 printf("interrupt enabled, ");
 913         if (frame->tf_eflags & PSL_NT)
 914                 printf("nested task, ");
 915         if (frame->tf_eflags & PSL_RF)
 916                 printf("resume, ");
 917         if (frame->tf_eflags & PSL_VM)
 918                 printf("vm86, ");
 919         printf("IOPL = %d\n", (frame->tf_eflags & PSL_IOPL) >> 12);
 920         printf("current process         = ");
 921         if (curproc) {
 922                 printf("%lu (%s)\n", (u_long)curproc->p_pid, curproc->p_comm);
 923         } else {
 924                 printf("Idle\n");
 925         }
 926
 927 #ifdef KDB
 928         if (debugger_on_panic || kdb_active) {
 929                 frame->tf_err = eva;    /* smuggle fault address to ddb */
 930                 if (kdb_trap(type, 0, frame)) {
 931                         frame->tf_err = code;   /* restore error code */
 932                         return;
 933                 }
 934                 frame->tf_err = code;           /* restore error code */
 935         }
 936 #endif
 937         printf("trap number             = %d\n", type);
 938         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
 939                 panic("%s", trap_msg[type]);
 940         else
 941                 panic("unknown/reserved trap");
 942 }
 943
 944 /*
 945  * Double fault handler. Called when a fault occurs while writing
 946  * a frame for a trap/exception onto the stack. This usually occurs
 947  * when the stack overflows (such is the case with infinite recursion,
 948  * for example).
 949  *
 950  * XXX Note that the current PTD gets replaced by IdlePTD when the
 951  * task switch occurs. This means that the stack that was active at
 952  * the time of the double fault is not available at <kstack> unless
 953  * the machine was idle when the double fault occurred. The downside
 954  * of this is that "trace <ebp>" in ddb won't work.
 955  */
 956 void
 957 dblfault_handler()
 958 {
 959 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 960         if (dtrace_doubletrap_func != NULL)
 961                 (*dtrace_doubletrap_func)();
 962 #endif
 963         printf("\nFatal double fault:\n");
 964         printf("eip = 0x%x\n", PCPU_GET(common_tss.tss_eip));
 965         printf("esp = 0x%x\n", PCPU_GET(common_tss.tss_esp));
 966         printf("ebp = 0x%x\n", PCPU_GET(common_tss.tss_ebp));
 967 #ifdef SMP
 968         /* two separate prints in case of a trap on an unmapped page */
 969         printf("cpuid = %d; ", PCPU_GET(cpuid));
 970         printf("apic id = %02x\n", PCPU_GET(apic_id));
 971 #endif
 972         panic("double fault");
 973 }
 974
 975 /*
 976  *      syscall -       system call request C handler
 977  *
 978  *      A system call is essentially treated as a trap.
 979  */
 980 void
 981 syscall(struct trapframe *frame)
 982 {
 983         caddr_t params;
 984         struct sysent *callp;
 985         struct thread *td = curthread;
 986         struct proc *p = td->td_proc;
 987         register_t orig_tf_eflags;
 988         int error;
 989         int narg;
 990         int args[8];
 991         u_int code;
 992         ksiginfo_t ksi;
 993
 994         PCPU_INC(cnt.v_syscall);
 995
 996 #ifdef DIAGNOSTIC
 997         if (ISPL(frame->tf_cs) != SEL_UPL) {
 998                 panic("syscall");
 999                 /* NOT REACHED */
1000         }
1001 #endif
1002
1003         td->td_pticks = 0;
1004         td->td_frame = frame;
1005         if (td->td_ucred != p->p_ucred)
1006                 cred_update_thread(td);
1007 #ifdef KSE
1008         if (p->p_flag & P_SA)
1009                 thread_user_enter(td);
1010 #endif
1011         params = (caddr_t)frame->tf_esp + sizeof(int);
1012         code = frame->tf_eax;
1013         orig_tf_eflags = frame->tf_eflags;
1014
1015         if (p->p_sysent->sv_prepsyscall) {
1016                 /*
1017                  * The prep code is MP aware.
1018                  */
1019                 (*p->p_sysent->sv_prepsyscall)(frame, args, &code, &params);
1020         } else {
1021                 /*
1022                  * Need to check if this is a 32 bit or 64 bit syscall.
1023                  * fuword is MP aware.
1024                  */
1025                 if (code == SYS_syscall) {
1026                         /*
1027                          * Code is first argument, followed by actual args.
1028                          */
1029                         code = fuword(params);
1030                         params += sizeof(int);
1031                 } else if (code == SYS___syscall) {
1032                         /*
1033                          * Like syscall, but code is a quad, so as to maintain
1034                          * quad alignment for the rest of the arguments.
1035                          */
1036                         code = fuword(params);
1037                         params += sizeof(quad_t);
1038                 }
1039         }
1040
1041         if (p->p_sysent->sv_mask)
1042                 code &= p->p_sysent->sv_mask;
1043
1044         if (code >= p->p_sysent->sv_size)
1045                 callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
1046         else
1047                 callp = &p->p_sysent->sv_table[code];
1048
1049         narg = callp->sy_narg;
1050
1051         /*
1052          * copyin and the ktrsyscall()/ktrsysret() code is MP-aware
1053          */
1054         if (params != NULL && narg != 0)
1055                 error = copyin(params, (caddr_t)args,
1056                     (u_int)(narg * sizeof(int)));
1057         else
1058                 error = 0;
1059
1060 #ifdef KTRACE
1061         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
1062                 ktrsyscall(code, narg, args);
1063 #endif
1064
1065         CTR4(KTR_SYSC, "syscall enter thread %p pid %d proc %s code %d", td,
1066             td->td_proc->p_pid, td->td_proc->p_comm, code);
1067
1068         td->td_syscalls++;
1069
1070         if (error == 0) {
1071                 td->td_retval[0] = 0;
1072                 td->td_retval[1] = frame->tf_edx;
1073
1074                 STOPEVENT(p, S_SCE, narg);
1075
1076                 PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCE);
1077
1078 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1079                 /*
1080                  * If the systrace module has registered it's probe
1081                  * callback and if there is a probe active for the
1082                  * syscall 'entry', process the probe.
1083                  */
1084                 if (systrace_probe_func != NULL && callp->sy_entry != 0)
1085                         (*systrace_probe_func)(callp->sy_entry, code, callp,
1086                             args);
1087 #endif
1088
1089                 AUDIT_SYSCALL_ENTER(code, td);
1090                 error = (*callp->sy_call)(td, args);
1091                 AUDIT_SYSCALL_EXIT(error, td);
1092
1093                 /* Save the latest error return value. */
1094                 td->td_errno = error;
1095
1096 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1097                 /*
1098                  * If the systrace module has registered it's probe
1099                  * callback and if there is a probe active for the
1100                  * syscall 'return', process the probe.
1101                  */
1102                 if (systrace_probe_func != NULL && callp->sy_return != 0)
1103                         (*systrace_probe_func)(callp->sy_return, code, callp,
1104                             args);
1105 #endif
1106         }
1107
1108         switch (error) {
1109         case 0:
1110                 frame->tf_eax = td->td_retval[0];
1111                 frame->tf_edx = td->td_retval[1];
1112                 frame->tf_eflags &= ~PSL_C;
1113                 break;
1114
1115         case ERESTART:
1116                 /*
1117                  * Reconstruct pc, assuming lcall $X,y is 7 bytes,
1118                  * int 0x80 is 2 bytes. We saved this in tf_err.
1119                  */
1120                 frame->tf_eip -= frame->tf_err;
1121                 break;
1122
1123         case EJUSTRETURN:
1124                 break;
1125
1126         default:
1127                 if (p->p_sysent->sv_errsize) {
1128                         if (error >= p->p_sysent->sv_errsize)
1129                                 error = -1;     /* XXX */
1130                         else
1131                                 error = p->p_sysent->sv_errtbl[error];
1132                 }
1133                 frame->tf_eax = error;
1134                 frame->tf_eflags |= PSL_C;
1135                 break;
1136         }
1137
1138         /*
1139          * Traced syscall.
1140          */
1141         if ((orig_tf_eflags & PSL_T) && !(orig_tf_eflags & PSL_VM)) {
1142                 frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
1143                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
1144                 ksi.ksi_signo = SIGTRAP;
1145                 ksi.ksi_code = TRAP_TRACE;
1146                 ksi.ksi_addr = (void *)frame->tf_eip;
1147                 trapsignal(td, &ksi);
1148         }
1149
1150         /*
1151          * Check for misbehavior.
1152          */
1153         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "System call %s returning",
1154             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???");
1155         KASSERT(td->td_critnest == 0,
1156             ("System call %s returning in a critical section",
1157             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???"));
1158         KASSERT(td->td_locks == 0,
1159             ("System call %s returning with %d locks held",
1160             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???",
1161             td->td_locks));
1162
1163         /*
1164          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
1165          */
1166         userret(td, frame);
1167
1168         CTR4(KTR_SYSC, "syscall exit thread %p pid %d proc %s code %d", td,
1169             td->td_proc->p_pid, td->td_proc->p_comm, code);
1170
1171 #ifdef KTRACE
1172         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET))
1173                 ktrsysret(code, error, td->td_retval[0]);
1174 #endif
1175
1176         /*
1177          * This works because errno is findable through the
1178          * register set.  If we ever support an emulation where this
1179          * is not the case, this code will need to be revisited.
1180          */
1181         STOPEVENT(p, S_SCX, code);
1182
1183         PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCX);
1184 }
1185