sys/i386/i386/trap.c

   1 /*-
   2  * Copyright (C) 1994, David Greenman
   3  * Copyright (c) 1990, 1993
   4  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * the University of Utah, and William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)trap.c        7.4 (Berkeley) 5/13/91
  38  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 /*
  44  * 386 Trap and System call handling
  45  */
  46
  47 #include "opt_clock.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  50 #include "opt_isa.h"
  51 #include "opt_kdb.h"
  52 #include "opt_kdtrace.h"
  53 #include "opt_ktrace.h"
  54 #include "opt_npx.h"
  55 #include "opt_trap.h"
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/bus.h>
  59 #include <sys/systm.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/pioctl.h>
  62 #include <sys/ptrace.h>
  63 #include <sys/kdb.h>
  64 #include <sys/kernel.h>
  65 #include <sys/ktr.h>
  66 #include <sys/lock.h>
  67 #include <sys/mutex.h>
  68 #include <sys/resourcevar.h>
  69 #include <sys/signalvar.h>
  70 #include <sys/syscall.h>
  71 #include <sys/sysctl.h>
  72 #include <sys/sysent.h>
  73 #include <sys/uio.h>
  74 #include <sys/vmmeter.h>
  75 #ifdef KTRACE
  76 #include <sys/ktrace.h>
  77 #endif
  78 #ifdef HWPMC_HOOKS
  79 #include <sys/pmckern.h>
  80 #endif
  81 #include <security/audit/audit.h>
  82
  83 #include <vm/vm.h>
  84 #include <vm/vm_param.h>
  85 #include <vm/pmap.h>
  86 #include <vm/vm_kern.h>
  87 #include <vm/vm_map.h>
  88 #include <vm/vm_page.h>
  89 #include <vm/vm_extern.h>
  90
  91 #include <machine/cpu.h>
  92 #include <machine/intr_machdep.h>
  93 #include <machine/mca.h>
  94 #include <machine/md_var.h>
  95 #include <machine/pcb.h>
  96 #ifdef SMP
  97 #include <machine/smp.h>
  98 #endif
  99 #include <machine/tss.h>
 100 #include <machine/vm86.h>
 101
 102 #ifdef POWERFAIL_NMI
 103 #include <sys/syslog.h>
 104 #include <machine/clock.h>
 105 #endif
 106
 107 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 108 #include <sys/dtrace_bsd.h>
 109
 110 /*
 111  * This is a hook which is initialised by the dtrace module
 112  * to handle traps which might occur during DTrace probe
 113  * execution.
 114  */
 115 dtrace_trap_func_t      dtrace_trap_func;
 116
 117 dtrace_doubletrap_func_t        dtrace_doubletrap_func;
 118
 119 /*
 120  * This is a hook which is initialised by the systrace module
 121  * when it is loaded. This keeps the DTrace syscall provider
 122  * implementation opaque.
 123  */
 124 systrace_probe_func_t   systrace_probe_func;
 125 #endif
 126
 127 extern void trap(struct trapframe *frame);
 128 extern void syscall(struct trapframe *frame);
 129
 130 static int trap_pfault(struct trapframe *, int, vm_offset_t);
 131 static void trap_fatal(struct trapframe *, vm_offset_t);
 132 void dblfault_handler(void);
 133
 134 extern inthand_t IDTVEC(lcall_syscall);
 135
 136 #define MAX_TRAP_MSG            30
 137 static char *trap_msg[] = {
 138         "",                                     /*  0 unused */
 139         "privileged instruction fault",         /*  1 T_PRIVINFLT */
 140         "",                                     /*  2 unused */
 141         "breakpoint instruction fault",         /*  3 T_BPTFLT */
 142         "",                                     /*  4 unused */
 143         "",                                     /*  5 unused */
 144         "arithmetic trap",                      /*  6 T_ARITHTRAP */
 145         "",                                     /*  7 unused */
 146         "",                                     /*  8 unused */
 147         "general protection fault",             /*  9 T_PROTFLT */
 148         "trace trap",                           /* 10 T_TRCTRAP */
 149         "",                                     /* 11 unused */
 150         "page fault",                           /* 12 T_PAGEFLT */
 151         "",                                     /* 13 unused */
 152         "alignment fault",                      /* 14 T_ALIGNFLT */
 153         "",                                     /* 15 unused */
 154         "",                                     /* 16 unused */
 155         "",                                     /* 17 unused */
 156         "integer divide fault",                 /* 18 T_DIVIDE */
 157         "non-maskable interrupt trap",          /* 19 T_NMI */
 158         "overflow trap",                        /* 20 T_OFLOW */
 159         "FPU bounds check fault",               /* 21 T_BOUND */
 160         "FPU device not available",             /* 22 T_DNA */
 161         "double fault",                         /* 23 T_DOUBLEFLT */
 162         "FPU operand fetch fault",              /* 24 T_FPOPFLT */
 163         "invalid TSS fault",                    /* 25 T_TSSFLT */
 164         "segment not present fault",            /* 26 T_SEGNPFLT */
 165         "stack fault",                          /* 27 T_STKFLT */
 166         "machine check trap",                   /* 28 T_MCHK */
 167         "SIMD floating-point exception",        /* 29 T_XMMFLT */
 168         "reserved (unknown) fault",             /* 30 T_RESERVED */
 169 };
 170
 171 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 172 extern int has_f00f_bug;
 173 #endif
 174
 175 #ifdef KDB
 176 static int kdb_on_nmi = 1;
 177 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, kdb_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 178         &kdb_on_nmi, 0, "Go to KDB on NMI");
 179 #endif
 180 static int panic_on_nmi = 1;
 181 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, panic_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 182         &panic_on_nmi, 0, "Panic on NMI");
 183 static int prot_fault_translation = 0;
 184 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, prot_fault_translation, CTLFLAG_RW,
 185         &prot_fault_translation, 0, "Select signal to deliver on protection fault");
 186
 187 extern char *syscallnames[];
 188
 189 /*
 190  * Exception, fault, and trap interface to the FreeBSD kernel.
 191  * This common code is called from assembly language IDT gate entry
 192  * routines that prepare a suitable stack frame, and restore this
 193  * frame after the exception has been processed.
 194  */
 195
 196 void
 197 trap(struct trapframe *frame)
 198 {
 199         struct thread *td = curthread;
 200         struct proc *p = td->td_proc;
 201         int i = 0, ucode = 0, code;
 202         u_int type;
 203         register_t addr = 0;
 204         vm_offset_t eva;
 205         ksiginfo_t ksi;
 206 #ifdef POWERFAIL_NMI
 207         static int lastalert = 0;
 208 #endif
 209
 210         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 211         type = frame->tf_trapno;
 212
 213 #ifdef SMP
 214         /* Handler for NMI IPIs used for stopping CPUs. */
 215         if (type == T_NMI) {
 216                  if (ipi_nmi_handler() == 0)
 217                            goto out;
 218         }
 219 #endif /* SMP */
 220
 221 #ifdef KDB
 222         if (kdb_active) {
 223                 kdb_reenter();
 224                 goto out;
 225         }
 226 #endif
 227
 228 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 229         /*
 230          * CPU PMCs interrupt using an NMI so we check for that first.
 231          * If the HWPMC module is active, 'pmc_hook' will point to
 232          * the function to be called.  A return value of '1' from the
 233          * hook means that the NMI was handled by it and that we can
 234          * return immediately.
 235          */
 236         if (type == T_NMI && pmc_intr &&
 237             (*pmc_intr)(PCPU_GET(cpuid), frame))
 238             goto out;
 239 #endif
 240
 241         if (type == T_MCHK) {
 242                 if (!mca_intr())
 243                         trap_fatal(frame, 0);
 244                 goto out;
 245         }
 246
 247 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 248         /*
 249          * A trap can occur while DTrace executes a probe. Before
 250          * executing the probe, DTrace blocks re-scheduling and sets
 251          * a flag in it's per-cpu flags to indicate that it doesn't
 252          * want to fault. On returning from the the probe, the no-fault
 253          * flag is cleared and finally re-scheduling is enabled.
 254          *
 255          * If the DTrace kernel module has registered a trap handler,
 256          * call it and if it returns non-zero, assume that it has
 257          * handled the trap and modified the trap frame so that this
 258          * function can return normally.
 259          */
 260         if ((type == T_PROTFLT || type == T_PAGEFLT) &&
 261             dtrace_trap_func != NULL)
 262                 if ((*dtrace_trap_func)(frame, type))
 263                         goto out;
 264 #endif
 265
 266         if ((frame->tf_eflags & PSL_I) == 0) {
 267                 /*
 268                  * Buggy application or kernel code has disabled
 269                  * interrupts and then trapped.  Enabling interrupts
 270                  * now is wrong, but it is better than running with
 271                  * interrupts disabled until they are accidentally
 272                  * enabled later.
 273                  */
 274                 if (ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL || (frame->tf_eflags & PSL_VM))
 275                         printf(
 276                             "pid %ld (%s): trap %d with interrupts disabled\n",
 277                             (long)curproc->p_pid, curthread->td_name, type);
 278                 else if (type != T_BPTFLT && type != T_TRCTRAP &&
 279                          frame->tf_eip != (int)cpu_switch_load_gs) {
 280                         /*
 281                          * XXX not quite right, since this may be for a
 282                          * multiple fault in user mode.
 283                          */
 284                         printf("kernel trap %d with interrupts disabled\n",
 285                             type);
 286                         /*
 287                          * Page faults need interrupts disabled until later,
 288                          * and we shouldn't enable interrupts while holding
 289                          * a spin lock or if servicing an NMI.
 290                          */
 291                         if (type != T_NMI && type != T_PAGEFLT &&
 292                             td->td_md.md_spinlock_count == 0)
 293                                 enable_intr();
 294                 }
 295         }
 296         eva = 0;
 297         code = frame->tf_err;
 298         if (type == T_PAGEFLT) {
 299                 /*
 300                  * For some Cyrix CPUs, %cr2 is clobbered by
 301                  * interrupts.  This problem is worked around by using
 302                  * an interrupt gate for the pagefault handler.  We
 303                  * are finally ready to read %cr2 and then must
 304                  * reenable interrupts.
 305                  *
 306                  * If we get a page fault while in a critical section, then
 307                  * it is most likely a fatal kernel page fault.  The kernel
 308                  * is already going to panic trying to get a sleep lock to
 309                  * do the VM lookup, so just consider it a fatal trap so the
 310                  * kernel can print out a useful trap message and even get
 311                  * to the debugger.
 312                  *
 313                  * If we get a page fault while holding a non-sleepable
 314                  * lock, then it is most likely a fatal kernel page fault.
 315                  * If WITNESS is enabled, then it's going to whine about
 316                  * bogus LORs with various VM locks, so just skip to the
 317                  * fatal trap handling directly.
 318                  */
 319                 eva = rcr2();
 320                 if (td->td_critnest != 0 ||
 321                     WITNESS_CHECK(WARN_SLEEPOK | WARN_GIANTOK, NULL,
 322                     "Kernel page fault") != 0)
 323                         trap_fatal(frame, eva);
 324                 else
 325                         enable_intr();
 326         }
 327
 328         if ((ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL) ||
 329             ((frame->tf_eflags & PSL_VM) &&
 330                 !(PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags & PCB_VM86CALL))) {
 331                 /* user trap */
 332
 333                 td->td_pticks = 0;
 334                 td->td_frame = frame;
 335                 addr = frame->tf_eip;
 336                 if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 337                         cred_update_thread(td);
 338
 339                 switch (type) {
 340                 case T_PRIVINFLT:       /* privileged instruction fault */
 341                         i = SIGILL;
 342                         ucode = ILL_PRVOPC;
 343                         break;
 344
 345                 case T_BPTFLT:          /* bpt instruction fault */
 346                 case T_TRCTRAP:         /* trace trap */
 347                         enable_intr();
 348                         frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 349                         i = SIGTRAP;
 350                         ucode = (type == T_TRCTRAP ? TRAP_TRACE : TRAP_BRKPT);
 351                         break;
 352
 353                 case T_ARITHTRAP:       /* arithmetic trap */
 354 #ifdef DEV_NPX
 355                         ucode = npxtrap();
 356                         if (ucode == -1)
 357                                 goto userout;
 358 #else
 359                         ucode = 0;
 360 #endif
 361                         i = SIGFPE;
 362                         break;
 363
 364                         /*
 365                          * The following two traps can happen in
 366                          * vm86 mode, and, if so, we want to handle
 367                          * them specially.
 368                          */
 369                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 370                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
 371                         if (frame->tf_eflags & PSL_VM) {
 372                                 i = vm86_emulate((struct vm86frame *)frame);
 373                                 if (i == 0)
 374                                         goto user;
 375                                 break;
 376                         }
 377                         i = SIGBUS;
 378                         ucode = (type == T_PROTFLT) ? BUS_OBJERR : BUS_ADRERR;
 379                         break;
 380                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 381                         i = SIGBUS;
 382                         ucode = BUS_ADRERR;
 383                         break;
 384                 case T_TSSFLT:          /* invalid TSS fault */
 385                         i = SIGBUS;
 386                         ucode = BUS_OBJERR;
 387                         break;
 388                 case T_DOUBLEFLT:       /* double fault */
 389                 default:
 390                         i = SIGBUS;
 391                         ucode = BUS_OBJERR;
 392                         break;
 393
 394                 case T_PAGEFLT:         /* page fault */
 395
 396                         i = trap_pfault(frame, TRUE, eva);
 397 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 398                         if (i == -2) {
 399                                 /*
 400                                  * The f00f hack workaround has triggered, so
 401                                  * treat the fault as an illegal instruction
 402                                  * (T_PRIVINFLT) instead of a page fault.
 403                                  */
 404                                 type = frame->tf_trapno = T_PRIVINFLT;
 405
 406                                 /* Proceed as in that case. */
 407                                 ucode = ILL_PRVOPC;
 408                                 i = SIGILL;
 409                                 break;
 410                         }
 411 #endif
 412                         if (i == -1)
 413                                 goto userout;
 414                         if (i == 0)
 415                                 goto user;
 416
 417                         if (i == SIGSEGV)
 418                                 ucode = SEGV_MAPERR;
 419                         else {
 420                                 if (prot_fault_translation == 0) {
 421                                         /*
 422                                          * Autodetect.
 423                                          * This check also covers the images
 424                                          * without the ABI-tag ELF note.
 425                                          */
 426                                         if (p->p_osrel >= 700004) {
 427                                                 i = SIGSEGV;
 428                                                 ucode = SEGV_ACCERR;
 429                                         } else {
 430                                                 i = SIGBUS;
 431                                                 ucode = BUS_PAGE_FAULT;
 432                                         }
 433                                 } else if (prot_fault_translation == 1) {
 434                                         /*
 435                                          * Always compat mode.
 436                                          */
 437                                         i = SIGBUS;
 438                                         ucode = BUS_PAGE_FAULT;
 439                                 } else {
 440                                         /*
 441                                          * Always SIGSEGV mode.
 442                                          */
 443                                         i = SIGSEGV;
 444                                         ucode = SEGV_ACCERR;
 445                                 }
 446                         }
 447                         addr = eva;
 448                         break;
 449
 450                 case T_DIVIDE:          /* integer divide fault */
 451                         ucode = FPE_INTDIV;
 452                         i = SIGFPE;
 453                         break;
 454
 455 #ifdef DEV_ISA
 456                 case T_NMI:
 457 #ifdef POWERFAIL_NMI
 458 #ifndef TIMER_FREQ
 459 #  define TIMER_FREQ 1193182
 460 #endif
 461                         if (time_second - lastalert > 10) {
 462                                 log(LOG_WARNING, "NMI: power fail\n");
 463                                 sysbeep(880, hz);
 464                                 lastalert = time_second;
 465                         }
 466                         goto userout;
 467 #else /* !POWERFAIL_NMI */
 468                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 469                         if (isa_nmi(code) == 0) {
 470 #ifdef KDB
 471                                 /*
 472                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
 473                                  * for debugging.
 474                                  */
 475                                 if (kdb_on_nmi) {
 476                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
 477                                         kdb_trap(type, 0, frame);
 478                                 }
 479 #endif /* KDB */
 480                                 goto userout;
 481                         } else if (panic_on_nmi)
 482                                 panic("NMI indicates hardware failure");
 483                         break;
 484 #endif /* POWERFAIL_NMI */
 485 #endif /* DEV_ISA */
 486
 487                 case T_OFLOW:           /* integer overflow fault */
 488                         ucode = FPE_INTOVF;
 489                         i = SIGFPE;
 490                         break;
 491
 492                 case T_BOUND:           /* bounds check fault */
 493                         ucode = FPE_FLTSUB;
 494                         i = SIGFPE;
 495                         break;
 496
 497                 case T_DNA:
 498 #ifdef DEV_NPX
 499                         /* transparent fault (due to context switch "late") */
 500                         if (npxdna())
 501                                 goto userout;
 502 #endif
 503                         printf("pid %d killed due to lack of floating point\n",
 504                                 p->p_pid);
 505                         i = SIGKILL;
 506                         ucode = 0;
 507                         break;
 508
 509                 case T_FPOPFLT:         /* FPU operand fetch fault */
 510                         ucode = ILL_COPROC;
 511                         i = SIGILL;
 512                         break;
 513
 514                 case T_XMMFLT:          /* SIMD floating-point exception */
 515                         ucode = 0; /* XXX */
 516                         i = SIGFPE;
 517                         break;
 518                 }
 519         } else {
 520                 /* kernel trap */
 521
 522                 KASSERT(cold || td->td_ucred != NULL,
 523                     ("kernel trap doesn't have ucred"));
 524                 switch (type) {
 525                 case T_PAGEFLT:                 /* page fault */
 526                         (void) trap_pfault(frame, FALSE, eva);
 527                         goto out;
 528
 529                 case T_DNA:
 530 #ifdef DEV_NPX
 531                         /*
 532                          * The kernel is apparently using npx for copying.
 533                          * XXX this should be fatal unless the kernel has
 534                          * registered such use.
 535                          */
 536                         if (npxdna())
 537                                 goto out;
 538 #endif
 539                         break;
 540
 541                         /*
 542                          * The following two traps can happen in
 543                          * vm86 mode, and, if so, we want to handle
 544                          * them specially.
 545                          */
 546                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 547                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
 548                         if (frame->tf_eflags & PSL_VM) {
 549                                 i = vm86_emulate((struct vm86frame *)frame);
 550                                 if (i != 0)
 551                                         /*
 552                                          * returns to original process
 553                                          */
 554                                         vm86_trap((struct vm86frame *)frame);
 555                                 goto out;
 556                         }
 557                         if (type == T_STKFLT)
 558                                 break;
 559
 560                         /* FALL THROUGH */
 561
 562                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 563                         if (PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags & PCB_VM86CALL)
 564                                 break;
 565
 566                         /*
 567                          * Invalid %fs's and %gs's can be created using
 568                          * procfs or PT_SETREGS or by invalidating the
 569                          * underlying LDT entry.  This causes a fault
 570                          * in kernel mode when the kernel attempts to
 571                          * switch contexts.  Lose the bad context
 572                          * (XXX) so that we can continue, and generate
 573                          * a signal.
 574                          */
 575                         if (frame->tf_eip == (int)cpu_switch_load_gs) {
 576                                 PCPU_GET(curpcb)->pcb_gs = 0;
 577 #if 0
 578                                 PROC_LOCK(p);
 579                                 psignal(p, SIGBUS);
 580                                 PROC_UNLOCK(p);
 581 #endif
 582                                 goto out;
 583                         }
 584
 585                         if (td->td_intr_nesting_level != 0)
 586                                 break;
 587
 588                         /*
 589                          * Invalid segment selectors and out of bounds
 590                          * %eip's and %esp's can be set up in user mode.
 591                          * This causes a fault in kernel mode when the
 592                          * kernel tries to return to user mode.  We want
 593                          * to get this fault so that we can fix the
 594                          * problem here and not have to check all the
 595                          * selectors and pointers when the user changes
 596                          * them.
 597                          */
 598                         if (frame->tf_eip == (int)doreti_iret) {
 599                                 frame->tf_eip = (int)doreti_iret_fault;
 600                                 goto out;
 601                         }
 602                         if (frame->tf_eip == (int)doreti_popl_ds) {
 603                                 frame->tf_eip = (int)doreti_popl_ds_fault;
 604                                 goto out;
 605                         }
 606                         if (frame->tf_eip == (int)doreti_popl_es) {
 607                                 frame->tf_eip = (int)doreti_popl_es_fault;
 608                                 goto out;
 609                         }
 610                         if (frame->tf_eip == (int)doreti_popl_fs) {
 611                                 frame->tf_eip = (int)doreti_popl_fs_fault;
 612                                 goto out;
 613                         }
 614                         if (PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault != NULL) {
 615                                 frame->tf_eip =
 616                                     (int)PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault;
 617                                 goto out;
 618                         }
 619                         break;
 620
 621                 case T_TSSFLT:
 622                         /*
 623                          * PSL_NT can be set in user mode and isn't cleared
 624                          * automatically when the kernel is entered.  This
 625                          * causes a TSS fault when the kernel attempts to
 626                          * `iret' because the TSS link is uninitialized.  We
 627                          * want to get this fault so that we can fix the
 628                          * problem here and not every time the kernel is
 629                          * entered.
 630                          */
 631                         if (frame->tf_eflags & PSL_NT) {
 632                                 frame->tf_eflags &= ~PSL_NT;
 633                                 goto out;
 634                         }
 635                         break;
 636
 637                 case T_TRCTRAP:  /* trace trap */
 638                         if (frame->tf_eip == (int)IDTVEC(lcall_syscall)) {
 639                                 /*
 640                                  * We've just entered system mode via the
 641                                  * syscall lcall.  Continue single stepping
 642                                  * silently until the syscall handler has
 643                                  * saved the flags.
 644                                  */
 645                                 goto out;
 646                         }
 647                         if (frame->tf_eip == (int)IDTVEC(lcall_syscall) + 1) {
 648                                 /*
 649                                  * The syscall handler has now saved the
 650                                  * flags.  Stop single stepping it.
 651                                  */
 652                                 frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 653                                 goto out;
 654                         }
 655                         /*
 656                          * Ignore debug register trace traps due to
 657                          * accesses in the user's address space, which
 658                          * can happen under several conditions such as
 659                          * if a user sets a watchpoint on a buffer and
 660                          * then passes that buffer to a system call.
 661                          * We still want to get TRCTRAPS for addresses
 662                          * in kernel space because that is useful when
 663                          * debugging the kernel.
 664                          */
 665                         if (user_dbreg_trap() &&
 666                            !(PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags & PCB_VM86CALL)) {
 667                                 /*
 668                                  * Reset breakpoint bits because the
 669                                  * processor doesn't
 670                                  */
 671                                 load_dr6(rdr6() & 0xfffffff0);
 672                                 goto out;
 673                         }
 674                         /*
 675                          * FALLTHROUGH (TRCTRAP kernel mode, kernel address)
 676                          */
 677                 case T_BPTFLT:
 678                         /*
 679                          * If KDB is enabled, let it handle the debugger trap.
 680                          * Otherwise, debugger traps "can't happen".
 681                          */
 682 #ifdef KDB
 683                         if (kdb_trap(type, 0, frame))
 684                                 goto out;
 685 #endif
 686                         break;
 687
 688 #ifdef DEV_ISA
 689                 case T_NMI:
 690 #ifdef POWERFAIL_NMI
 691                         if (time_second - lastalert > 10) {
 692                                 log(LOG_WARNING, "NMI: power fail\n");
 693                                 sysbeep(880, hz);
 694                                 lastalert = time_second;
 695                         }
 696                         goto out;
 697 #else /* !POWERFAIL_NMI */
 698                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 699                         if (isa_nmi(code) == 0) {
 700 #ifdef KDB
 701                                 /*
 702                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
 703                                  * for debugging.
 704                                  */
 705                                 if (kdb_on_nmi) {
 706                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
 707                                         kdb_trap(type, 0, frame);
 708                                 }
 709 #endif /* KDB */
 710                                 goto out;
 711                         } else if (panic_on_nmi == 0)
 712                                 goto out;
 713                         /* FALLTHROUGH */
 714 #endif /* POWERFAIL_NMI */
 715 #endif /* DEV_ISA */
 716                 }
 717
 718                 trap_fatal(frame, eva);
 719                 goto out;
 720         }
 721
 722         /* Translate fault for emulators (e.g. Linux) */
 723         if (*p->p_sysent->sv_transtrap)
 724                 i = (*p->p_sysent->sv_transtrap)(i, type);
 725
 726         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 727         ksi.ksi_signo = i;
 728         ksi.ksi_code = ucode;
 729         ksi.ksi_addr = (void *)addr;
 730         ksi.ksi_trapno = type;
 731         trapsignal(td, &ksi);
 732
 733 #ifdef DEBUG
 734         if (type <= MAX_TRAP_MSG) {
 735                 uprintf("fatal process exception: %s",
 736                         trap_msg[type]);
 737                 if ((type == T_PAGEFLT) || (type == T_PROTFLT))
 738                         uprintf(", fault VA = 0x%lx", (u_long)eva);
 739                 uprintf("\n");
 740         }
 741 #endif
 742
 743 user:
 744         userret(td, frame);
 745         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 746 userout:
 747 out:
 748         return;
 749 }
 750
 751 static int
 752 trap_pfault(frame, usermode, eva)
 753         struct trapframe *frame;
 754         int usermode;
 755         vm_offset_t eva;
 756 {
 757         vm_offset_t va;
 758         struct vmspace *vm = NULL;
 759         vm_map_t map;
 760         int rv = 0;
 761         vm_prot_t ftype;
 762         struct thread *td = curthread;
 763         struct proc *p = td->td_proc;
 764
 765         va = trunc_page(eva);
 766         if (va >= KERNBASE) {
 767                 /*
 768                  * Don't allow user-mode faults in kernel address space.
 769                  * An exception:  if the faulting address is the invalid
 770                  * instruction entry in the IDT, then the Intel Pentium
 771                  * F00F bug workaround was triggered, and we need to
 772                  * treat it is as an illegal instruction, and not a page
 773                  * fault.
 774                  */
 775 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 776                 if ((eva == (unsigned int)&idt[6]) && has_f00f_bug)
 777                         return -2;
 778 #endif
 779                 if (usermode)
 780                         goto nogo;
 781
 782                 map = kernel_map;
 783         } else {
 784                 /*
 785                  * This is a fault on non-kernel virtual memory.
 786                  * vm is initialized above to NULL. If curproc is NULL
 787                  * or curproc->p_vmspace is NULL the fault is fatal.
 788                  */
 789                 if (p != NULL)
 790                         vm = p->p_vmspace;
 791
 792                 if (vm == NULL)
 793                         goto nogo;
 794
 795                 map = &vm->vm_map;
 796         }
 797
 798         /*
 799          * PGEX_I is defined only if the execute disable bit capability is
 800          * supported and enabled.
 801          */
 802         if (frame->tf_err & PGEX_W)
 803                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 804 #ifdef PAE
 805         else if ((frame->tf_err & PGEX_I) && pg_nx != 0)
 806                 ftype = VM_PROT_EXECUTE;
 807 #endif
 808         else
 809                 ftype = VM_PROT_READ;
 810
 811         if (map != kernel_map) {
 812                 /*
 813                  * Keep swapout from messing with us during this
 814                  *      critical time.
 815                  */
 816                 PROC_LOCK(p);
 817                 ++p->p_lock;
 818                 PROC_UNLOCK(p);
 819
 820                 /* Fault in the user page: */
 821                 rv = vm_fault(map, va, ftype,
 822                               (ftype & VM_PROT_WRITE) ? VM_FAULT_DIRTY
 823                                                       : VM_FAULT_NORMAL);
 824
 825                 PROC_LOCK(p);
 826                 --p->p_lock;
 827                 PROC_UNLOCK(p);
 828         } else {
 829                 /*
 830                  * Don't have to worry about process locking or stacks in the
 831                  * kernel.
 832                  */
 833                 rv = vm_fault(map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
 834         }
 835         if (rv == KERN_SUCCESS)
 836                 return (0);
 837 nogo:
 838         if (!usermode) {
 839                 if (td->td_intr_nesting_level == 0 &&
 840                     PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault != NULL) {
 841                         frame->tf_eip = (int)PCPU_GET(curpcb)->pcb_onfault;
 842                         return (0);
 843                 }
 844                 trap_fatal(frame, eva);
 845                 return (-1);
 846         }
 847
 848         return((rv == KERN_PROTECTION_FAILURE) ? SIGBUS : SIGSEGV);
 849 }
 850
 851 static void
 852 trap_fatal(frame, eva)
 853         struct trapframe *frame;
 854         vm_offset_t eva;
 855 {
 856         int code, ss, esp;
 857         u_int type;
 858         struct soft_segment_descriptor softseg;
 859         char *msg;
 860
 861         code = frame->tf_err;
 862         type = frame->tf_trapno;
 863         sdtossd(&gdt[IDXSEL(frame->tf_cs & 0xffff)].sd, &softseg);
 864
 865         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
 866                 msg = trap_msg[type];
 867         else
 868                 msg = "UNKNOWN";
 869         printf("\n\nFatal trap %d: %s while in %s mode\n", type, msg,
 870             frame->tf_eflags & PSL_VM ? "vm86" :
 871             ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL ? "user" : "kernel");
 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         if (type == T_PAGEFLT) {
 878                 printf("fault virtual address   = 0x%x\n", eva);
 879                 printf("fault code              = %s %s, %s\n",
 880                         code & PGEX_U ? "user" : "supervisor",
 881                         code & PGEX_W ? "write" : "read",
 882                         code & PGEX_P ? "protection violation" : "page not present");
 883         }
 884         printf("instruction pointer     = 0x%x:0x%x\n",
 885                frame->tf_cs & 0xffff, frame->tf_eip);
 886         if ((ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL) || (frame->tf_eflags & PSL_VM)) {
 887                 ss = frame->tf_ss & 0xffff;
 888                 esp = frame->tf_esp;
 889         } else {
 890                 ss = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 891                 esp = (int)&frame->tf_esp;
 892         }
 893         printf("stack pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, esp);
 894         printf("frame pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, frame->tf_ebp);
 895         printf("code segment            = base 0x%x, limit 0x%x, type 0x%x\n",
 896                softseg.ssd_base, softseg.ssd_limit, softseg.ssd_type);
 897         printf("                        = DPL %d, pres %d, def32 %d, gran %d\n",
 898                softseg.ssd_dpl, softseg.ssd_p, softseg.ssd_def32,
 899                softseg.ssd_gran);
 900         printf("processor eflags        = ");
 901         if (frame->tf_eflags & PSL_T)
 902                 printf("trace trap, ");
 903         if (frame->tf_eflags & PSL_I)
 904                 printf("interrupt enabled, ");
 905         if (frame->tf_eflags & PSL_NT)
 906                 printf("nested task, ");
 907         if (frame->tf_eflags & PSL_RF)
 908                 printf("resume, ");
 909         if (frame->tf_eflags & PSL_VM)
 910                 printf("vm86, ");
 911         printf("IOPL = %d\n", (frame->tf_eflags & PSL_IOPL) >> 12);
 912         printf("current process         = ");
 913         if (curproc) {
 914                 printf("%lu (%s)\n", (u_long)curproc->p_pid, curthread->td_name);
 915         } else {
 916                 printf("Idle\n");
 917         }
 918
 919 #ifdef KDB
 920         if (debugger_on_panic || kdb_active) {
 921                 frame->tf_err = eva;    /* smuggle fault address to ddb */
 922                 if (kdb_trap(type, 0, frame)) {
 923                         frame->tf_err = code;   /* restore error code */
 924                         return;
 925                 }
 926                 frame->tf_err = code;           /* restore error code */
 927         }
 928 #endif
 929         printf("trap number             = %d\n", type);
 930         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
 931                 panic("%s", trap_msg[type]);
 932         else
 933                 panic("unknown/reserved trap");
 934 }
 935
 936 /*
 937  * Double fault handler. Called when a fault occurs while writing
 938  * a frame for a trap/exception onto the stack. This usually occurs
 939  * when the stack overflows (such is the case with infinite recursion,
 940  * for example).
 941  *
 942  * XXX Note that the current PTD gets replaced by IdlePTD when the
 943  * task switch occurs. This means that the stack that was active at
 944  * the time of the double fault is not available at <kstack> unless
 945  * the machine was idle when the double fault occurred. The downside
 946  * of this is that "trace <ebp>" in ddb won't work.
 947  */
 948 void
 949 dblfault_handler()
 950 {
 951 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 952         if (dtrace_doubletrap_func != NULL)
 953                 (*dtrace_doubletrap_func)();
 954 #endif
 955         printf("\nFatal double fault:\n");
 956         printf("eip = 0x%x\n", PCPU_GET(common_tss.tss_eip));
 957         printf("esp = 0x%x\n", PCPU_GET(common_tss.tss_esp));
 958         printf("ebp = 0x%x\n", PCPU_GET(common_tss.tss_ebp));
 959 #ifdef SMP
 960         /* two separate prints in case of a trap on an unmapped page */
 961         printf("cpuid = %d; ", PCPU_GET(cpuid));
 962         printf("apic id = %02x\n", PCPU_GET(apic_id));
 963 #endif
 964         panic("double fault");
 965 }
 966
 967 /*
 968  *      syscall -       system call request C handler
 969  *
 970  *      A system call is essentially treated as a trap.
 971  */
 972 void
 973 syscall(struct trapframe *frame)
 974 {
 975         caddr_t params;
 976         struct sysent *callp;
 977         struct thread *td = curthread;
 978         struct proc *p = td->td_proc;
 979         register_t orig_tf_eflags;
 980         int error;
 981         int narg;
 982         int args[8];
 983         u_int code;
 984         ksiginfo_t ksi;
 985
 986         PCPU_INC(cnt.v_syscall);
 987
 988 #ifdef DIAGNOSTIC
 989         if (ISPL(frame->tf_cs) != SEL_UPL) {
 990                 panic("syscall");
 991                 /* NOT REACHED */
 992         }
 993 #endif
 994
 995         td->td_pticks = 0;
 996         td->td_frame = frame;
 997         if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 998                 cred_update_thread(td);
 999         params = (caddr_t)frame->tf_esp + sizeof(int);
1000         code = frame->tf_eax;
1001         orig_tf_eflags = frame->tf_eflags;
1002
1003         if (p->p_sysent->sv_prepsyscall) {
1004                 (*p->p_sysent->sv_prepsyscall)(frame, args, &code, &params);
1005         } else {
1006                 /*
1007                  * Need to check if this is a 32 bit or 64 bit syscall.
1008                  */
1009                 if (code == SYS_syscall) {
1010                         /*
1011                          * Code is first argument, followed by actual args.
1012                          */
1013                         code = fuword(params);
1014                         params += sizeof(int);
1015                 } else if (code == SYS___syscall) {
1016                         /*
1017                          * Like syscall, but code is a quad, so as to maintain
1018                          * quad alignment for the rest of the arguments.
1019                          */
1020                         code = fuword(params);
1021                         params += sizeof(quad_t);
1022                 }
1023         }
1024
1025         if (p->p_sysent->sv_mask)
1026                 code &= p->p_sysent->sv_mask;
1027
1028         if (code >= p->p_sysent->sv_size)
1029                 callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
1030         else
1031                 callp = &p->p_sysent->sv_table[code];
1032
1033         narg = callp->sy_narg;
1034
1035         if (params != NULL && narg != 0)
1036                 error = copyin(params, (caddr_t)args,
1037                     (u_int)(narg * sizeof(int)));
1038         else
1039                 error = 0;
1040
1041 #ifdef KTRACE
1042         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
1043                 ktrsyscall(code, narg, args);
1044 #endif
1045
1046         CTR4(KTR_SYSC, "syscall enter thread %p pid %d proc %s code %d", td,
1047             td->td_proc->p_pid, td->td_name, code);
1048
1049         td->td_syscalls++;
1050
1051         if (error == 0) {
1052                 td->td_retval[0] = 0;
1053                 td->td_retval[1] = frame->tf_edx;
1054
1055                 STOPEVENT(p, S_SCE, narg);
1056
1057                 PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCE);
1058
1059 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1060                 /*
1061                  * If the systrace module has registered it's probe
1062                  * callback and if there is a probe active for the
1063                  * syscall 'entry', process the probe.
1064                  */
1065                 if (systrace_probe_func != NULL && callp->sy_entry != 0)
1066                         (*systrace_probe_func)(callp->sy_entry, code, callp,
1067                             args);
1068 #endif
1069
1070                 AUDIT_SYSCALL_ENTER(code, td);
1071                 error = (*callp->sy_call)(td, args);
1072                 AUDIT_SYSCALL_EXIT(error, td);
1073
1074                 /* Save the latest error return value. */
1075                 td->td_errno = error;
1076
1077 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1078                 /*
1079                  * If the systrace module has registered it's probe
1080                  * callback and if there is a probe active for the
1081                  * syscall 'return', process the probe.
1082                  */
1083                 if (systrace_probe_func != NULL && callp->sy_return != 0)
1084                         (*systrace_probe_func)(callp->sy_return, code, callp,
1085                             args);
1086 #endif
1087         }
1088
1089         switch (error) {
1090         case 0:
1091                 frame->tf_eax = td->td_retval[0];
1092                 frame->tf_edx = td->td_retval[1];
1093                 frame->tf_eflags &= ~PSL_C;
1094                 break;
1095
1096         case ERESTART:
1097                 /*
1098                  * Reconstruct pc, assuming lcall $X,y is 7 bytes,
1099                  * int 0x80 is 2 bytes. We saved this in tf_err.
1100                  */
1101                 frame->tf_eip -= frame->tf_err;
1102                 break;
1103
1104         case EJUSTRETURN:
1105                 break;
1106
1107         default:
1108                 if (p->p_sysent->sv_errsize) {
1109                         if (error >= p->p_sysent->sv_errsize)
1110                                 error = -1;     /* XXX */
1111                         else
1112                                 error = p->p_sysent->sv_errtbl[error];
1113                 }
1114                 frame->tf_eax = error;
1115                 frame->tf_eflags |= PSL_C;
1116                 break;
1117         }
1118
1119         /*
1120          * Traced syscall.
1121          */
1122         if ((orig_tf_eflags & PSL_T) && !(orig_tf_eflags & PSL_VM)) {
1123                 frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
1124                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
1125                 ksi.ksi_signo = SIGTRAP;
1126                 ksi.ksi_code = TRAP_TRACE;
1127                 ksi.ksi_addr = (void *)frame->tf_eip;
1128                 trapsignal(td, &ksi);
1129         }
1130
1131         /*
1132          * Check for misbehavior.
1133          */
1134         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "System call %s returning",
1135             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???");
1136         KASSERT(td->td_critnest == 0,
1137             ("System call %s returning in a critical section",
1138             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???"));
1139         KASSERT(td->td_locks == 0,
1140             ("System call %s returning with %d locks held",
1141             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???",
1142             td->td_locks));
1143
1144         /*
1145          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
1146          */
1147         userret(td, frame);
1148
1149         CTR4(KTR_SYSC, "syscall exit thread %p pid %d proc %s code %d", td,
1150             td->td_proc->p_pid, td->td_name, code);
1151
1152 #ifdef KTRACE
1153         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET))
1154                 ktrsysret(code, error, td->td_retval[0]);
1155 #endif
1156
1157         /*
1158          * This works because errno is findable through the
1159          * register set.  If we ever support an emulation where this
1160          * is not the case, this code will need to be revisited.
1161          */
1162         STOPEVENT(p, S_SCX, code);
1163
1164         PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCX);
1165 }
1166