sys/amd64/amd64/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  * AMD64 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
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/bus.h>
  57 #include <sys/systm.h>
  58 #include <sys/proc.h>
  59 #include <sys/pioctl.h>
  60 #include <sys/ptrace.h>
  61 #include <sys/kdb.h>
  62 #include <sys/kernel.h>
  63 #include <sys/ktr.h>
  64 #include <sys/lock.h>
  65 #include <sys/mutex.h>
  66 #include <sys/resourcevar.h>
  67 #include <sys/signalvar.h>
  68 #include <sys/syscall.h>
  69 #include <sys/sysctl.h>
  70 #include <sys/sysent.h>
  71 #include <sys/uio.h>
  72 #include <sys/vmmeter.h>
  73 #ifdef KTRACE
  74 #include <sys/ktrace.h>
  75 #endif
  76 #ifdef HWPMC_HOOKS
  77 #include <sys/pmckern.h>
  78 #endif
  79 #include <security/audit/audit.h>
  80
  81 #include <vm/vm.h>
  82 #include <vm/vm_param.h>
  83 #include <vm/pmap.h>
  84 #include <vm/vm_kern.h>
  85 #include <vm/vm_map.h>
  86 #include <vm/vm_page.h>
  87 #include <vm/vm_extern.h>
  88
  89 #include <machine/cpu.h>
  90 #include <machine/intr_machdep.h>
  91 #include <machine/mca.h>
  92 #include <machine/md_var.h>
  93 #include <machine/pcb.h>
  94 #ifdef SMP
  95 #include <machine/smp.h>
  96 #endif
  97 #include <machine/tss.h>
  98
  99 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 100 #include <sys/dtrace_bsd.h>
 101
 102 /*
 103  * This is a hook which is initialised by the dtrace module
 104  * to handle traps which might occur during DTrace probe
 105  * execution.
 106  */
 107 dtrace_trap_func_t      dtrace_trap_func;
 108
 109 dtrace_doubletrap_func_t        dtrace_doubletrap_func;
 110
 111 /*
 112  * This is a hook which is initialised by the systrace module
 113  * when it is loaded. This keeps the DTrace syscall provider
 114  * implementation opaque.
 115  */
 116 systrace_probe_func_t   systrace_probe_func;
 117 #endif
 118
 119 extern void trap(struct trapframe *frame);
 120 extern void syscall(struct trapframe *frame);
 121 void dblfault_handler(struct trapframe *frame);
 122
 123 static int trap_pfault(struct trapframe *, int);
 124 static void trap_fatal(struct trapframe *, vm_offset_t);
 125
 126 #define MAX_TRAP_MSG            30
 127 static char *trap_msg[] = {
 128         "",                                     /*  0 unused */
 129         "privileged instruction fault",         /*  1 T_PRIVINFLT */
 130         "",                                     /*  2 unused */
 131         "breakpoint instruction fault",         /*  3 T_BPTFLT */
 132         "",                                     /*  4 unused */
 133         "",                                     /*  5 unused */
 134         "arithmetic trap",                      /*  6 T_ARITHTRAP */
 135         "",                                     /*  7 unused */
 136         "",                                     /*  8 unused */
 137         "general protection fault",             /*  9 T_PROTFLT */
 138         "trace trap",                           /* 10 T_TRCTRAP */
 139         "",                                     /* 11 unused */
 140         "page fault",                           /* 12 T_PAGEFLT */
 141         "",                                     /* 13 unused */
 142         "alignment fault",                      /* 14 T_ALIGNFLT */
 143         "",                                     /* 15 unused */
 144         "",                                     /* 16 unused */
 145         "",                                     /* 17 unused */
 146         "integer divide fault",                 /* 18 T_DIVIDE */
 147         "non-maskable interrupt trap",          /* 19 T_NMI */
 148         "overflow trap",                        /* 20 T_OFLOW */
 149         "FPU bounds check fault",               /* 21 T_BOUND */
 150         "FPU device not available",             /* 22 T_DNA */
 151         "double fault",                         /* 23 T_DOUBLEFLT */
 152         "FPU operand fetch fault",              /* 24 T_FPOPFLT */
 153         "invalid TSS fault",                    /* 25 T_TSSFLT */
 154         "segment not present fault",            /* 26 T_SEGNPFLT */
 155         "stack fault",                          /* 27 T_STKFLT */
 156         "machine check trap",                   /* 28 T_MCHK */
 157         "SIMD floating-point exception",        /* 29 T_XMMFLT */
 158         "reserved (unknown) fault",             /* 30 T_RESERVED */
 159 };
 160
 161 #ifdef KDB
 162 static int kdb_on_nmi = 1;
 163 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, kdb_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 164         &kdb_on_nmi, 0, "Go to KDB on NMI");
 165 #endif
 166 static int panic_on_nmi = 1;
 167 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, panic_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 168         &panic_on_nmi, 0, "Panic on NMI");
 169 static int prot_fault_translation = 0;
 170 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, prot_fault_translation, CTLFLAG_RW,
 171         &prot_fault_translation, 0, "Select signal to deliver on protection fault");
 172
 173 extern char *syscallnames[];
 174
 175 /* #define DEBUG 1 */
 176 #ifdef DEBUG
 177 static void
 178 report_seg_fault(const char *segn, struct trapframe *frame)
 179 {
 180         struct proc_ldt *pldt;
 181         struct trapframe *pf;
 182
 183         pldt = curproc->p_md.md_ldt;
 184         printf("%d: %s load fault %lx %p %d\n",
 185             curproc->p_pid, segn, frame->tf_err,
 186             pldt != NULL ? pldt->ldt_base : NULL,
 187             pldt != NULL ? pldt->ldt_refcnt : 0);
 188         kdb_backtrace();
 189         pf = (struct trapframe *)frame->tf_rsp;
 190         printf("rdi %lx\n", pf->tf_rdi);
 191         printf("rsi %lx\n", pf->tf_rsi);
 192         printf("rdx %lx\n", pf->tf_rdx);
 193         printf("rcx %lx\n", pf->tf_rcx);
 194         printf("r8  %lx\n", pf->tf_r8);
 195         printf("r9  %lx\n", pf->tf_r9);
 196         printf("rax %lx\n", pf->tf_rax);
 197         printf("rbx %lx\n", pf->tf_rbx);
 198         printf("rbp %lx\n", pf->tf_rbp);
 199         printf("r10 %lx\n", pf->tf_r10);
 200         printf("r11 %lx\n", pf->tf_r11);
 201         printf("r12 %lx\n", pf->tf_r12);
 202         printf("r13 %lx\n", pf->tf_r13);
 203         printf("r14 %lx\n", pf->tf_r14);
 204         printf("r15 %lx\n", pf->tf_r15);
 205         printf("fs  %x\n", pf->tf_fs);
 206         printf("gs  %x\n", pf->tf_gs);
 207         printf("es  %x\n", pf->tf_es);
 208         printf("ds  %x\n", pf->tf_ds);
 209         printf("tno %x\n", pf->tf_trapno);
 210         printf("adr %lx\n", pf->tf_addr);
 211         printf("flg %x\n", pf->tf_flags);
 212         printf("err %lx\n", pf->tf_err);
 213         printf("rip %lx\n", pf->tf_rip);
 214         printf("cs  %lx\n", pf->tf_cs);
 215         printf("rfl %lx\n", pf->tf_rflags);
 216         printf("rsp %lx\n", pf->tf_rsp);
 217         printf("ss  %lx\n", pf->tf_ss);
 218 }
 219 #endif
 220
 221 /*
 222  * Exception, fault, and trap interface to the FreeBSD kernel.
 223  * This common code is called from assembly language IDT gate entry
 224  * routines that prepare a suitable stack frame, and restore this
 225  * frame after the exception has been processed.
 226  */
 227
 228 void
 229 trap(struct trapframe *frame)
 230 {
 231         struct thread *td = curthread;
 232         struct proc *p = td->td_proc;
 233         int i = 0, ucode = 0, code;
 234         u_int type;
 235         register_t addr = 0;
 236         ksiginfo_t ksi;
 237
 238         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 239         type = frame->tf_trapno;
 240
 241 #ifdef SMP
 242         /* Handler for NMI IPIs used for stopping CPUs. */
 243         if (type == T_NMI) {
 244                  if (ipi_nmi_handler() == 0)
 245                            goto out;
 246         }
 247 #endif /* SMP */
 248
 249 #ifdef KDB
 250         if (kdb_active) {
 251                 kdb_reenter();
 252                 goto out;
 253         }
 254 #endif
 255
 256 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 257         /*
 258          * CPU PMCs interrupt using an NMI.  If the PMC module is
 259          * active, pass the 'rip' value to the PMC module's interrupt
 260          * handler.  A return value of '1' from the handler means that
 261          * the NMI was handled by it and we can return immediately.
 262          */
 263         if (type == T_NMI && pmc_intr &&
 264             (*pmc_intr)(PCPU_GET(cpuid), frame))
 265                 goto out;
 266 #endif
 267
 268         if (type == T_MCHK) {
 269                 if (!mca_intr())
 270                         trap_fatal(frame, 0);
 271                 goto out;
 272         }
 273
 274 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 275         /*
 276          * A trap can occur while DTrace executes a probe. Before
 277          * executing the probe, DTrace blocks re-scheduling and sets
 278          * a flag in it's per-cpu flags to indicate that it doesn't
 279          * want to fault. On returning from the the probe, the no-fault
 280          * flag is cleared and finally re-scheduling is enabled.
 281          *
 282          * If the DTrace kernel module has registered a trap handler,
 283          * call it and if it returns non-zero, assume that it has
 284          * handled the trap and modified the trap frame so that this
 285          * function can return normally.
 286          */
 287         if (dtrace_trap_func != NULL)
 288                 if ((*dtrace_trap_func)(frame, type))
 289                         goto out;
 290 #endif
 291
 292         if ((frame->tf_rflags & PSL_I) == 0) {
 293                 /*
 294                  * Buggy application or kernel code has disabled
 295                  * interrupts and then trapped.  Enabling interrupts
 296                  * now is wrong, but it is better than running with
 297                  * interrupts disabled until they are accidentally
 298                  * enabled later.
 299                  */
 300                 if (ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL)
 301                         printf(
 302                             "pid %ld (%s): trap %d with interrupts disabled\n",
 303                             (long)curproc->p_pid, curthread->td_name, type);
 304                 else if (type != T_NMI && type != T_BPTFLT &&
 305                     type != T_TRCTRAP) {
 306                         /*
 307                          * XXX not quite right, since this may be for a
 308                          * multiple fault in user mode.
 309                          */
 310                         printf("kernel trap %d with interrupts disabled\n",
 311                             type);
 312 #ifdef DEBUG
 313                         report_seg_fault("hlt", frame);
 314 #endif
 315                         /*
 316                          * We shouldn't enable interrupts while holding a
 317                          * spin lock or servicing an NMI.
 318                          */
 319                         if (type != T_NMI && td->td_md.md_spinlock_count == 0)
 320                                 enable_intr();
 321                 }
 322         }
 323
 324         code = frame->tf_err;
 325         if (type == T_PAGEFLT) {
 326                 /*
 327                  * If we get a page fault while in a critical section, then
 328                  * it is most likely a fatal kernel page fault.  The kernel
 329                  * is already going to panic trying to get a sleep lock to
 330                  * do the VM lookup, so just consider it a fatal trap so the
 331                  * kernel can print out a useful trap message and even get
 332                  * to the debugger.
 333                  *
 334                  * If we get a page fault while holding a non-sleepable
 335                  * lock, then it is most likely a fatal kernel page fault.
 336                  * If WITNESS is enabled, then it's going to whine about
 337                  * bogus LORs with various VM locks, so just skip to the
 338                  * fatal trap handling directly.
 339                  */
 340                 if (td->td_critnest != 0 ||
 341                     WITNESS_CHECK(WARN_SLEEPOK | WARN_GIANTOK, NULL,
 342                     "Kernel page fault") != 0)
 343                         trap_fatal(frame, frame->tf_addr);
 344         }
 345
 346         if (ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL) {
 347                 /* user trap */
 348
 349                 td->td_pticks = 0;
 350                 td->td_frame = frame;
 351                 addr = frame->tf_rip;
 352                 if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 353                         cred_update_thread(td);
 354
 355                 switch (type) {
 356                 case T_PRIVINFLT:       /* privileged instruction fault */
 357                         i = SIGILL;
 358                         ucode = ILL_PRVOPC;
 359                         break;
 360
 361                 case T_BPTFLT:          /* bpt instruction fault */
 362                 case T_TRCTRAP:         /* trace trap */
 363                         enable_intr();
 364                         frame->tf_rflags &= ~PSL_T;
 365                         i = SIGTRAP;
 366                         ucode = (type == T_TRCTRAP ? TRAP_TRACE : TRAP_BRKPT);
 367                         break;
 368
 369                 case T_ARITHTRAP:       /* arithmetic trap */
 370                         ucode = fputrap();
 371                         if (ucode == -1)
 372                                 goto userout;
 373                         i = SIGFPE;
 374                         break;
 375
 376                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 377                         i = SIGBUS;
 378                         ucode = BUS_OBJERR;
 379                         break;
 380                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
 381                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 382                         i = SIGBUS;
 383                         ucode = BUS_ADRERR;
 384                         break;
 385                 case T_TSSFLT:          /* invalid TSS fault */
 386                         i = SIGBUS;
 387                         ucode = BUS_OBJERR;
 388                         break;
 389                 case T_DOUBLEFLT:       /* double fault */
 390                 default:
 391                         i = SIGBUS;
 392                         ucode = BUS_OBJERR;
 393                         break;
 394
 395                 case T_PAGEFLT:         /* page fault */
 396                         addr = frame->tf_addr;
 397                         i = trap_pfault(frame, TRUE);
 398                         if (i == -1)
 399                                 goto userout;
 400                         if (i == 0)
 401                                 goto user;
 402
 403                         if (i == SIGSEGV)
 404                                 ucode = SEGV_MAPERR;
 405                         else {
 406                                 if (prot_fault_translation == 0) {
 407                                         /*
 408                                          * Autodetect.
 409                                          * This check also covers the images
 410                                          * without the ABI-tag ELF note.
 411                                          */
 412                                         if (p->p_osrel >= 700004) {
 413                                                 i = SIGSEGV;
 414                                                 ucode = SEGV_ACCERR;
 415                                         } else {
 416                                                 i = SIGBUS;
 417                                                 ucode = BUS_PAGE_FAULT;
 418                                         }
 419                                 } else if (prot_fault_translation == 1) {
 420                                         /*
 421                                          * Always compat mode.
 422                                          */
 423                                         i = SIGBUS;
 424                                         ucode = BUS_PAGE_FAULT;
 425                                 } else {
 426                                         /*
 427                                          * Always SIGSEGV mode.
 428                                          */
 429                                         i = SIGSEGV;
 430                                         ucode = SEGV_ACCERR;
 431                                 }
 432                         }
 433                         break;
 434
 435                 case T_DIVIDE:          /* integer divide fault */
 436                         ucode = FPE_INTDIV;
 437                         i = SIGFPE;
 438                         break;
 439
 440 #ifdef DEV_ISA
 441                 case T_NMI:
 442                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 443                         if (isa_nmi(code) == 0) {
 444 #ifdef KDB
 445                                 /*
 446                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
 447                                  * for debugging.
 448                                  */
 449                                 if (kdb_on_nmi) {
 450                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
 451                                         kdb_trap(type, 0, frame);
 452                                 }
 453 #endif /* KDB */
 454                                 goto userout;
 455                         } else if (panic_on_nmi)
 456                                 panic("NMI indicates hardware failure");
 457                         break;
 458 #endif /* DEV_ISA */
 459
 460                 case T_OFLOW:           /* integer overflow fault */
 461                         ucode = FPE_INTOVF;
 462                         i = SIGFPE;
 463                         break;
 464
 465                 case T_BOUND:           /* bounds check fault */
 466                         ucode = FPE_FLTSUB;
 467                         i = SIGFPE;
 468                         break;
 469
 470                 case T_DNA:
 471                         /* transparent fault (due to context switch "late") */
 472                         fpudna();
 473                         goto userout;
 474
 475                 case T_FPOPFLT:         /* FPU operand fetch fault */
 476                         ucode = ILL_COPROC;
 477                         i = SIGILL;
 478                         break;
 479
 480                 case T_XMMFLT:          /* SIMD floating-point exception */
 481                         ucode = 0; /* XXX */
 482                         i = SIGFPE;
 483                         break;
 484                 }
 485         } else {
 486                 /* kernel trap */
 487
 488                 KASSERT(cold || td->td_ucred != NULL,
 489                     ("kernel trap doesn't have ucred"));
 490                 switch (type) {
 491                 case T_PAGEFLT:                 /* page fault */
 492                         (void) trap_pfault(frame, FALSE);
 493                         goto out;
 494
 495                 case T_DNA:
 496                         /*
 497                          * The kernel is apparently using fpu for copying.
 498                          * XXX this should be fatal unless the kernel has
 499                          * registered such use.
 500                          */
 501                         fpudna();
 502                         printf("fpudna in kernel mode!\n");
 503                         goto out;
 504
 505                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
 506                         break;
 507
 508                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 509                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 510                         if (td->td_intr_nesting_level != 0)
 511                                 break;
 512
 513                         /*
 514                          * Invalid segment selectors and out of bounds
 515                          * %rip's and %rsp's can be set up in user mode.
 516                          * This causes a fault in kernel mode when the
 517                          * kernel tries to return to user mode.  We want
 518                          * to get this fault so that we can fix the
 519                          * problem here and not have to check all the
 520                          * selectors and pointers when the user changes
 521                          * them.
 522                          */
 523                         if (frame->tf_rip == (long)doreti_iret) {
 524                                 frame->tf_rip = (long)doreti_iret_fault;
 525                                 goto out;
 526                         }
 527                         if (frame->tf_rip == (long)ld_ds) {
 528 #ifdef DEBUG
 529                                 report_seg_fault("ds", frame);
 530 #endif
 531                                 frame->tf_rip = (long)ds_load_fault;
 532                                 frame->tf_ds = _udatasel;
 533                                 goto out;
 534                         }
 535                         if (frame->tf_rip == (long)ld_es) {
 536 #ifdef DEBUG
 537                                 report_seg_fault("es", frame);
 538 #endif
 539                                 frame->tf_rip = (long)es_load_fault;
 540                                 frame->tf_es = _udatasel;
 541                                 goto out;
 542                         }
 543                         if (frame->tf_rip == (long)ld_fs) {
 544 #ifdef DEBUG
 545                                 report_seg_fault("fs", frame);
 546 #endif
 547                                 frame->tf_rip = (long)fs_load_fault;
 548                                 frame->tf_fs = _ufssel;
 549                                 goto out;
 550                         }
 551                         if (frame->tf_rip == (long)ld_gs) {
 552 #ifdef DEBUG
 553                                 report_seg_fault("gs", frame);
 554 #endif
 555                                 frame->tf_rip = (long)gs_load_fault;
 556                                 frame->tf_gs = _ugssel;
 557                                 goto out;
 558                         }
 559                         if (PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault != NULL) {
 560                                 frame->tf_rip =
 561                                     (long)PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault;
 562                                 goto out;
 563                         }
 564                         break;
 565
 566                 case T_TSSFLT:
 567                         /*
 568                          * PSL_NT can be set in user mode and isn't cleared
 569                          * automatically when the kernel is entered.  This
 570                          * causes a TSS fault when the kernel attempts to
 571                          * `iret' because the TSS link is uninitialized.  We
 572                          * want to get this fault so that we can fix the
 573                          * problem here and not every time the kernel is
 574                          * entered.
 575                          */
 576                         if (frame->tf_rflags & PSL_NT) {
 577                                 frame->tf_rflags &= ~PSL_NT;
 578                                 goto out;
 579                         }
 580                         break;
 581
 582                 case T_TRCTRAP:  /* trace trap */
 583                         /*
 584                          * Ignore debug register trace traps due to
 585                          * accesses in the user's address space, which
 586                          * can happen under several conditions such as
 587                          * if a user sets a watchpoint on a buffer and
 588                          * then passes that buffer to a system call.
 589                          * We still want to get TRCTRAPS for addresses
 590                          * in kernel space because that is useful when
 591                          * debugging the kernel.
 592                          */
 593                         if (user_dbreg_trap()) {
 594                                 /*
 595                                  * Reset breakpoint bits because the
 596                                  * processor doesn't
 597                                  */
 598                                 /* XXX check upper bits here */
 599                                 load_dr6(rdr6() & 0xfffffff0);
 600                                 goto out;
 601                         }
 602                         /*
 603                          * FALLTHROUGH (TRCTRAP kernel mode, kernel address)
 604                          */
 605                 case T_BPTFLT:
 606                         /*
 607                          * If KDB is enabled, let it handle the debugger trap.
 608                          * Otherwise, debugger traps "can't happen".
 609                          */
 610 #ifdef KDB
 611                         if (kdb_trap(type, 0, frame))
 612                                 goto out;
 613 #endif
 614                         break;
 615
 616 #ifdef DEV_ISA
 617                 case T_NMI:
 618                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 619                         if (isa_nmi(code) == 0) {
 620 #ifdef KDB
 621                                 /*
 622                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
 623                                  * for debugging.
 624                                  */
 625                                 if (kdb_on_nmi) {
 626                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
 627                                         kdb_trap(type, 0, frame);
 628                                 }
 629 #endif /* KDB */
 630                                 goto out;
 631                         } else if (panic_on_nmi == 0)
 632                                 goto out;
 633                         /* FALLTHROUGH */
 634 #endif /* DEV_ISA */
 635                 }
 636
 637                 trap_fatal(frame, 0);
 638                 goto out;
 639         }
 640
 641         /* Translate fault for emulators (e.g. Linux) */
 642         if (*p->p_sysent->sv_transtrap)
 643                 i = (*p->p_sysent->sv_transtrap)(i, type);
 644
 645         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 646         ksi.ksi_signo = i;
 647         ksi.ksi_code = ucode;
 648         ksi.ksi_trapno = type;
 649         ksi.ksi_addr = (void *)addr;
 650         trapsignal(td, &ksi);
 651
 652 #ifdef DEBUG
 653 {
 654         register_t rg,rgk, rf;
 655
 656         if (type <= MAX_TRAP_MSG) {
 657                 uprintf("fatal process exception: %s",
 658                         trap_msg[type]);
 659                 if ((type == T_PAGEFLT) || (type == T_PROTFLT))
 660                         uprintf(", fault VA = 0x%lx", frame->tf_addr);
 661                 uprintf("\n");
 662         }
 663         rf = rdmsr(0xc0000100);
 664         rg = rdmsr(0xc0000101);
 665         rgk = rdmsr(0xc0000102);
 666         uprintf("pid %d TRAP %d rip %lx err %lx addr %lx cs %lx ss %lx ds %x "
 667                 "es %x fs %x fsbase %lx %lx gs %x gsbase %lx %lx %lx\n",
 668                 curproc->p_pid, type, frame->tf_rip, frame->tf_err,
 669                 frame->tf_addr,
 670                 frame->tf_cs, frame->tf_ss, frame->tf_ds, frame->tf_es,
 671                 frame->tf_fs, td->td_pcb->pcb_fsbase, rf,
 672                 frame->tf_gs, td->td_pcb->pcb_gsbase, rg, rgk);
 673 }
 674 #endif
 675
 676 user:
 677         userret(td, frame);
 678         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 679 userout:
 680 out:
 681         return;
 682 }
 683
 684 static int
 685 trap_pfault(frame, usermode)
 686         struct trapframe *frame;
 687         int usermode;
 688 {
 689         vm_offset_t va;
 690         struct vmspace *vm = NULL;
 691         vm_map_t map;
 692         int rv = 0;
 693         vm_prot_t ftype;
 694         struct thread *td = curthread;
 695         struct proc *p = td->td_proc;
 696         vm_offset_t eva = frame->tf_addr;
 697
 698         va = trunc_page(eva);
 699         if (va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
 700                 /*
 701                  * Don't allow user-mode faults in kernel address space.
 702                  */
 703                 if (usermode)
 704                         goto nogo;
 705
 706                 map = kernel_map;
 707         } else {
 708                 /*
 709                  * This is a fault on non-kernel virtual memory.
 710                  * vm is initialized above to NULL. If curproc is NULL
 711                  * or curproc->p_vmspace is NULL the fault is fatal.
 712                  */
 713                 if (p != NULL)
 714                         vm = p->p_vmspace;
 715
 716                 if (vm == NULL)
 717                         goto nogo;
 718
 719                 map = &vm->vm_map;
 720         }
 721
 722         /*
 723          * PGEX_I is defined only if the execute disable bit capability is
 724          * supported and enabled.
 725          */
 726         if (frame->tf_err & PGEX_W)
 727                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 728         else if ((frame->tf_err & PGEX_I) && pg_nx != 0)
 729                 ftype = VM_PROT_EXECUTE;
 730         else
 731                 ftype = VM_PROT_READ;
 732
 733         if (map != kernel_map) {
 734                 /*
 735                  * Keep swapout from messing with us during this
 736                  *      critical time.
 737                  */
 738                 PROC_LOCK(p);
 739                 ++p->p_lock;
 740                 PROC_UNLOCK(p);
 741
 742                 /* Fault in the user page: */
 743                 rv = vm_fault(map, va, ftype,
 744                               (ftype & VM_PROT_WRITE) ? VM_FAULT_DIRTY
 745                                                       : VM_FAULT_NORMAL);
 746
 747                 PROC_LOCK(p);
 748                 --p->p_lock;
 749                 PROC_UNLOCK(p);
 750         } else {
 751                 /*
 752                  * Don't have to worry about process locking or stacks in the
 753                  * kernel.
 754                  */
 755                 rv = vm_fault(map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
 756         }
 757         if (rv == KERN_SUCCESS)
 758                 return (0);
 759 nogo:
 760         if (!usermode) {
 761                 if (td->td_intr_nesting_level == 0 &&
 762                     PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault != NULL) {
 763                         frame->tf_rip = (long)PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault;
 764                         return (0);
 765                 }
 766                 trap_fatal(frame, eva);
 767                 return (-1);
 768         }
 769
 770         return((rv == KERN_PROTECTION_FAILURE) ? SIGBUS : SIGSEGV);
 771 }
 772
 773 static void
 774 trap_fatal(frame, eva)
 775         struct trapframe *frame;
 776         vm_offset_t eva;
 777 {
 778         int code, ss;
 779         u_int type;
 780         long esp;
 781         struct soft_segment_descriptor softseg;
 782         char *msg;
 783
 784         code = frame->tf_err;
 785         type = frame->tf_trapno;
 786         sdtossd(&gdt[NGDT * PCPU_GET(cpuid) + IDXSEL(frame->tf_cs & 0xffff)],
 787             &softseg);
 788
 789         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
 790                 msg = trap_msg[type];
 791         else
 792                 msg = "UNKNOWN";
 793         printf("\n\nFatal trap %d: %s while in %s mode\n", type, msg,
 794             ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL ? "user" : "kernel");
 795 #ifdef SMP
 796         /* two separate prints in case of a trap on an unmapped page */
 797         printf("cpuid = %d; ", PCPU_GET(cpuid));
 798         printf("apic id = %02x\n", PCPU_GET(apic_id));
 799 #endif
 800         if (type == T_PAGEFLT) {
 801                 printf("fault virtual address   = 0x%lx\n", eva);
 802                 printf("fault code              = %s %s %s, %s\n",
 803                         code & PGEX_U ? "user" : "supervisor",
 804                         code & PGEX_W ? "write" : "read",
 805                         code & PGEX_I ? "instruction" : "data",
 806                         code & PGEX_P ? "protection violation" : "page not present");
 807         }
 808         printf("instruction pointer     = 0x%lx:0x%lx\n",
 809                frame->tf_cs & 0xffff, frame->tf_rip);
 810         if (ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL) {
 811                 ss = frame->tf_ss & 0xffff;
 812                 esp = frame->tf_rsp;
 813         } else {
 814                 ss = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 815                 esp = (long)&frame->tf_rsp;
 816         }
 817         printf("stack pointer           = 0x%x:0x%lx\n", ss, esp);
 818         printf("frame pointer           = 0x%x:0x%lx\n", ss, frame->tf_rbp);
 819         printf("code segment            = base 0x%lx, limit 0x%lx, type 0x%x\n",
 820                softseg.ssd_base, softseg.ssd_limit, softseg.ssd_type);
 821         printf("                        = DPL %d, pres %d, long %d, def32 %d, gran %d\n",
 822                softseg.ssd_dpl, softseg.ssd_p, softseg.ssd_long, softseg.ssd_def32,
 823                softseg.ssd_gran);
 824         printf("processor eflags        = ");
 825         if (frame->tf_rflags & PSL_T)
 826                 printf("trace trap, ");
 827         if (frame->tf_rflags & PSL_I)
 828                 printf("interrupt enabled, ");
 829         if (frame->tf_rflags & PSL_NT)
 830                 printf("nested task, ");
 831         if (frame->tf_rflags & PSL_RF)
 832                 printf("resume, ");
 833         printf("IOPL = %ld\n", (frame->tf_rflags & PSL_IOPL) >> 12);
 834         printf("current process         = ");
 835         if (curproc) {
 836                 printf("%lu (%s)\n",
 837                     (u_long)curproc->p_pid, curthread->td_name ?
 838                     curthread->td_name : "");
 839         } else {
 840                 printf("Idle\n");
 841         }
 842
 843 #ifdef KDB
 844         if (debugger_on_panic || kdb_active)
 845                 if (kdb_trap(type, 0, frame))
 846                         return;
 847 #endif
 848         printf("trap number             = %d\n", type);
 849         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
 850                 panic("%s", trap_msg[type]);
 851         else
 852                 panic("unknown/reserved trap");
 853 }
 854
 855 /*
 856  * Double fault handler. Called when a fault occurs while writing
 857  * a frame for a trap/exception onto the stack. This usually occurs
 858  * when the stack overflows (such is the case with infinite recursion,
 859  * for example).
 860  */
 861 void
 862 dblfault_handler(struct trapframe *frame)
 863 {
 864 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 865         if (dtrace_doubletrap_func != NULL)
 866                 (*dtrace_doubletrap_func)();
 867 #endif
 868         printf("\nFatal double fault\n");
 869         printf("rip = 0x%lx\n", frame->tf_rip);
 870         printf("rsp = 0x%lx\n", frame->tf_rsp);
 871         printf("rbp = 0x%lx\n", frame->tf_rbp);
 872 #ifdef SMP
 873         /* two separate prints in case of a trap on an unmapped page */
 874         printf("cpuid = %d; ", PCPU_GET(cpuid));
 875         printf("apic id = %02x\n", PCPU_GET(apic_id));
 876 #endif
 877         panic("double fault");
 878 }
 879
 880 /*
 881  *      syscall -       system call request C handler
 882  *
 883  *      A system call is essentially treated as a trap.
 884  */
 885 void
 886 syscall(struct trapframe *frame)
 887 {
 888         caddr_t params;
 889         struct sysent *callp;
 890         struct thread *td = curthread;
 891         struct proc *p = td->td_proc;
 892         register_t orig_tf_rflags;
 893         int error;
 894         int narg;
 895         register_t args[8];
 896         register_t *argp;
 897         u_int code;
 898         int reg, regcnt;
 899         ksiginfo_t ksi;
 900
 901         PCPU_INC(cnt.v_syscall);
 902
 903 #ifdef DIAGNOSTIC
 904         if (ISPL(frame->tf_cs) != SEL_UPL) {
 905                 panic("syscall");
 906                 /* NOT REACHED */
 907         }
 908 #endif
 909
 910         reg = 0;
 911         regcnt = 6;
 912         td->td_pticks = 0;
 913         td->td_frame = frame;
 914         if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 915                 cred_update_thread(td);
 916         params = (caddr_t)frame->tf_rsp + sizeof(register_t);
 917         code = frame->tf_rax;
 918         orig_tf_rflags = frame->tf_rflags;
 919
 920         if (p->p_sysent->sv_prepsyscall) {
 921                 (*p->p_sysent->sv_prepsyscall)(frame, (int *)args, &code, &params);
 922         } else {
 923                 if (code == SYS_syscall || code == SYS___syscall) {
 924                         code = frame->tf_rdi;
 925                         reg++;
 926                         regcnt--;
 927                 }
 928         }
 929
 930         if (p->p_sysent->sv_mask)
 931                 code &= p->p_sysent->sv_mask;
 932
 933         if (code >= p->p_sysent->sv_size)
 934                 callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
 935         else
 936                 callp = &p->p_sysent->sv_table[code];
 937
 938         narg = callp->sy_narg;
 939         KASSERT(narg <= sizeof(args) / sizeof(args[0]),
 940             ("Too many syscall arguments!"));
 941         error = 0;
 942         argp = &frame->tf_rdi;
 943         argp += reg;
 944         bcopy(argp, args, sizeof(args[0]) * regcnt);
 945         if (narg > regcnt) {
 946                 KASSERT(params != NULL, ("copyin args with no params!"));
 947                 error = copyin(params, &args[regcnt],
 948                         (narg - regcnt) * sizeof(args[0]));
 949         }
 950         argp = &args[0];
 951
 952 #ifdef KTRACE
 953         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
 954                 ktrsyscall(code, narg, argp);
 955 #endif
 956
 957         CTR4(KTR_SYSC, "syscall enter thread %p pid %d proc %s code %d", td,
 958             td->td_proc->p_pid, td->td_name, code);
 959
 960         td->td_syscalls++;
 961
 962         if (error == 0) {
 963                 td->td_retval[0] = 0;
 964                 td->td_retval[1] = frame->tf_rdx;
 965
 966                 STOPEVENT(p, S_SCE, narg);
 967
 968                 PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCE);
 969
 970 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 971                 /*
 972                  * If the systrace module has registered it's probe
 973                  * callback and if there is a probe active for the
 974                  * syscall 'entry', process the probe.
 975                  */
 976                 if (systrace_probe_func != NULL && callp->sy_entry != 0)
 977                         (*systrace_probe_func)(callp->sy_entry, code, callp,
 978                             args);
 979 #endif
 980
 981                 AUDIT_SYSCALL_ENTER(code, td);
 982                 error = (*callp->sy_call)(td, argp);
 983                 AUDIT_SYSCALL_EXIT(error, td);
 984
 985                 /* Save the latest error return value. */
 986                 td->td_errno = error;
 987
 988 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 989                 /*
 990                  * If the systrace module has registered it's probe
 991                  * callback and if there is a probe active for the
 992                  * syscall 'return', process the probe.
 993                  */
 994                 if (systrace_probe_func != NULL && callp->sy_return != 0)
 995                         (*systrace_probe_func)(callp->sy_return, code, callp,
 996                             args);
 997 #endif
 998         }
 999
1000         switch (error) {
1001         case 0:
1002                 frame->tf_rax = td->td_retval[0];
1003                 frame->tf_rdx = td->td_retval[1];
1004                 frame->tf_rflags &= ~PSL_C;
1005                 break;
1006
1007         case ERESTART:
1008                 /*
1009                  * Reconstruct pc, we know that 'syscall' is 2 bytes.
1010                  * We have to do a full context restore so that %r10
1011                  * (which was holding the value of %rcx) is restored for
1012                  * the next iteration.
1013                  */
1014                 frame->tf_rip -= frame->tf_err;
1015                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
1016                 td->td_pcb->pcb_flags |= PCB_FULLCTX;
1017                 break;
1018
1019         case EJUSTRETURN:
1020                 break;
1021
1022         default:
1023                 if (p->p_sysent->sv_errsize) {
1024                         if (error >= p->p_sysent->sv_errsize)
1025                                 error = -1;     /* XXX */
1026                         else
1027                                 error = p->p_sysent->sv_errtbl[error];
1028                 }
1029                 frame->tf_rax = error;
1030                 frame->tf_rflags |= PSL_C;
1031                 break;
1032         }
1033
1034         /*
1035          * Traced syscall.
1036          */
1037         if (orig_tf_rflags & PSL_T) {
1038                 frame->tf_rflags &= ~PSL_T;
1039                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
1040                 ksi.ksi_signo = SIGTRAP;
1041                 ksi.ksi_code = TRAP_TRACE;
1042                 ksi.ksi_addr = (void *)frame->tf_rip;
1043                 trapsignal(td, &ksi);
1044         }
1045
1046         /*
1047          * Check for misbehavior.
1048          */
1049         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "System call %s returning",
1050             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???");
1051         KASSERT(td->td_critnest == 0,
1052             ("System call %s returning in a critical section",
1053             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???"));
1054         KASSERT(td->td_locks == 0,
1055             ("System call %s returning with %d locks held",
1056             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???",
1057             td->td_locks));
1058
1059         /*
1060          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
1061          */
1062         userret(td, frame);
1063
1064         CTR4(KTR_SYSC, "syscall exit thread %p pid %d proc %s code %d", td,
1065             td->td_proc->p_pid, td->td_name, code);
1066
1067 #ifdef KTRACE
1068         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET))
1069                 ktrsysret(code, error, td->td_retval[0]);
1070 #endif
1071
1072         /*
1073          * This works because errno is findable through the
1074          * register set.  If we ever support an emulation where this
1075          * is not the case, this code will need to be revisited.
1076          */
1077         STOPEVENT(p, S_SCX, code);
1078
1079         PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCX);
1080 }