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