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