7c076190ec41aed745984940c65d0aa5e427e64f
[dragonfly.git] / 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  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/trap.c,v 1.147.2.11 2003/02/27 19:09:59 luoqi Exp $
39  * $DragonFly: src/sys/i386/i386/Attic/trap.c,v 1.18 2003/07/06 21:23:48 dillon Exp $
40  */
41
42 /*
43  * 386 Trap and System call handling
44  */
45
46 #include "opt_cpu.h"
47 #include "opt_ddb.h"
48 #include "opt_ktrace.h"
49 #include "opt_clock.h"
50 #include "opt_trap.h"
51
52 #include <sys/param.h>
53 #include <sys/systm.h>
54 #include <sys/proc.h>
55 #include <sys/pioctl.h>
56 #include <sys/kernel.h>
57 #include <sys/resourcevar.h>
58 #include <sys/signalvar.h>
59 #include <sys/syscall.h>
60 #include <sys/sysctl.h>
61 #include <sys/sysent.h>
62 #include <sys/uio.h>
63 #include <sys/vmmeter.h>
64 #ifdef KTRACE
65 #include <sys/ktrace.h>
66 #endif
67
68 #include <vm/vm.h>
69 #include <vm/vm_param.h>
70 #include <sys/lock.h>
71 #include <vm/pmap.h>
72 #include <vm/vm_kern.h>
73 #include <vm/vm_map.h>
74 #include <vm/vm_page.h>
75 #include <vm/vm_extern.h>
76
77 #include <machine/cpu.h>
78 #include <machine/ipl.h>
79 #include <machine/md_var.h>
80 #include <machine/pcb.h>
81 #ifdef SMP
82 #include <machine/smp.h>
83 #endif
84 #include <machine/tss.h>
85 #include <machine/globaldata.h>
86
87 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
88
89 #ifdef POWERFAIL_NMI
90 #include <sys/syslog.h>
91 #include <machine/clock.h>
92 #endif
93
94 #include <machine/vm86.h>
95
96 #include <ddb/ddb.h>
97 #include <sys/thread2.h>
98
99 #include "isa.h"
100 #include "npx.h"
101
102 int (*pmath_emulate) __P((struct trapframe *));
103
104 extern void trap __P((struct trapframe frame));
105 extern int trapwrite __P((unsigned addr));
106 extern void syscall2 __P((struct trapframe frame));
107
108 static int trap_pfault __P((struct trapframe *, int, vm_offset_t));
109 static void trap_fatal __P((struct trapframe *, vm_offset_t));
110 void dblfault_handler __P((void));
111
112 extern inthand_t IDTVEC(syscall);
113
114 #define MAX_TRAP_MSG            28
115 static char *trap_msg[] = {
116         "",                                     /*  0 unused */
117         "privileged instruction fault",         /*  1 T_PRIVINFLT */
118         "",                                     /*  2 unused */
119         "breakpoint instruction fault",         /*  3 T_BPTFLT */
120         "",                                     /*  4 unused */
121         "",                                     /*  5 unused */
122         "arithmetic trap",                      /*  6 T_ARITHTRAP */
123         "system forced exception",              /*  7 T_ASTFLT */
124         "",                                     /*  8 unused */
125         "general protection fault",             /*  9 T_PROTFLT */
126         "trace trap",                           /* 10 T_TRCTRAP */
127         "",                                     /* 11 unused */
128         "page fault",                           /* 12 T_PAGEFLT */
129         "",                                     /* 13 unused */
130         "alignment fault",                      /* 14 T_ALIGNFLT */
131         "",                                     /* 15 unused */
132         "",                                     /* 16 unused */
133         "",                                     /* 17 unused */
134         "integer divide fault",                 /* 18 T_DIVIDE */
135         "non-maskable interrupt trap",          /* 19 T_NMI */
136         "overflow trap",                        /* 20 T_OFLOW */
137         "FPU bounds check fault",               /* 21 T_BOUND */
138         "FPU device not available",             /* 22 T_DNA */
139         "double fault",                         /* 23 T_DOUBLEFLT */
140         "FPU operand fetch fault",              /* 24 T_FPOPFLT */
141         "invalid TSS fault",                    /* 25 T_TSSFLT */
142         "segment not present fault",            /* 26 T_SEGNPFLT */
143         "stack fault",                          /* 27 T_STKFLT */
144         "machine check trap",                   /* 28 T_MCHK */
145 };
146
147 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
148 extern int has_f00f_bug;
149 #endif
150
151 #ifdef DDB
152 static int ddb_on_nmi = 1;
153 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ddb_on_nmi, CTLFLAG_RW,
154         &ddb_on_nmi, 0, "Go to DDB on NMI");
155 #endif
156 static int panic_on_nmi = 1;
157 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, panic_on_nmi, CTLFLAG_RW,
158         &panic_on_nmi, 0, "Panic on NMI");
159
160 /*
161  * USER->KERNEL transition.  Do not transition us out of userland from the
162  * point of view of the userland scheduler unless we actually have to
163  * switch.
164  *
165  * usertdsw is called from within a critical section, but the BGL will
166  * have already been released by lwkt_switch() so only call MP safe functions
167  * that don't block!
168  */
169 static void
170 usertdsw(struct thread *ntd)
171 {
172         struct thread *td = curthread;
173
174         td->td_switch = cpu_heavy_switch;
175         lwkt_setpri_self(TDPRI_KERN_USER);
176 #if 0
177         /* 
178          * This is where we might want to catch the P_CURPROC designation
179          * and fix it for *any* switchout rather then just an mi_switch()
180          * switchout (move from mi_switch()?) YYY
181          */
182         if (p->p_flag & P_CURPROC) {
183                 ...
184         }
185 #endif
186         td->td_switch(ntd);
187 }
188
189 /*
190  * userenter() passively intercepts the thread switch function to increase
191  * the thread priority from a user priority to a kernel priority, reducing
192  * syscall and trap overhead for the case where no switch occurs.
193  */
194
195 static __inline void
196 userenter(void)
197 {
198         struct thread *td;
199
200         td = curthread;
201         KASSERT(td->td_switch == cpu_heavy_switch,
202                 ("userenter: bad td_switch = %p", td->td_switch));
203 #if 0
204         KASSERT(td->td_switch == cpu_heavy_switch || td->td_switch == usertdsw,
205                 ("userenter: bad td_switch = %p", td->td_switch));
206 #endif
207         td->td_switch = usertdsw;
208 }
209
210 static void
211 userret(struct proc *p, struct trapframe *frame, u_quad_t oticks)
212 {
213         int sig, s;
214         struct thread *td = curthread;
215
216         /*
217          * Post any pending signals
218          */
219         crit_enter();
220         while ((sig = CURSIG(p)) != 0) {
221                 crit_exit();
222                 postsig(sig);
223                 crit_enter();
224         }
225
226         /*
227          * Set our priority properly and restore our switch function.  If
228          * we did not hit our lazy switch function in the first place we
229          * do not need to restore anything.
230          */
231         if (td->td_switch == cpu_heavy_switch) {
232                 switch(p->p_rtprio.type) {
233                 case RTP_PRIO_IDLE:
234                         lwkt_setpri_self(TDPRI_USER_IDLE);
235                         break;
236                 case RTP_PRIO_REALTIME:
237                 case RTP_PRIO_FIFO:
238                         lwkt_setpri_self(TDPRI_USER_REAL);
239                         break;
240                 default:
241                         lwkt_setpri_self(TDPRI_USER_NORM);
242                         break;
243                 }
244         } else {
245                 KKASSERT(td->td_switch == usertdsw);
246                 td->td_switch = cpu_heavy_switch;
247         }
248         crit_exit();
249
250         /*
251          * If a reschedule has been requested we call chooseproc() to locate
252          * the next runnable process.  When we wakeup from that we check
253          * for pending signals again.
254          */
255         if (resched_wanted()) {
256                 uio_yield();
257                 while ((sig = CURSIG(p)) != 0)
258                         postsig(sig);
259         }
260
261         /*
262          * Charge system time if profiling.
263          */
264         if (p->p_flag & P_PROFIL) {
265                 addupc_task(p, frame->tf_eip, 
266                     (u_int)(curthread->td_sticks - oticks) * psratio);
267         }
268
269         /*
270          * In order to return to userland we need to be the designated
271          * current (user) process on this cpu.  We have to wait for
272          * the userland scheduler to schedule as P_CURPROC.
273          */
274         s = splhigh();
275         while ((p->p_flag & P_CURPROC) == 0) {
276                 p->p_stats->p_ru.ru_nivcsw++;
277                 lwkt_deschedule_self();
278                 mi_switch();
279         }
280         splx(s);
281         KKASSERT(mycpu->gd_uprocscheduled == 1);
282 }
283
284 #ifdef DEVICE_POLLING
285 extern u_int32_t poll_in_trap;
286 extern int ether_poll __P((int count));
287 #endif /* DEVICE_POLLING */
288
289 /*
290  * Exception, fault, and trap interface to the FreeBSD kernel.
291  * This common code is called from assembly language IDT gate entry
292  * routines that prepare a suitable stack frame, and restore this
293  * frame after the exception has been processed.
294  */
295
296 void
297 trap(frame)
298         struct trapframe frame;
299 {
300         struct proc *p = curproc;
301         u_quad_t sticks = 0;
302         int i = 0, ucode = 0, type, code;
303         vm_offset_t eva;
304
305         get_mplock();
306
307 #ifdef DDB
308         if (db_active) {
309                 eva = (frame.tf_trapno == T_PAGEFLT ? rcr2() : 0);
310                 trap_fatal(&frame, eva);
311                 goto out2;
312         }
313 #endif
314
315         if (!(frame.tf_eflags & PSL_I)) {
316                 /*
317                  * Buggy application or kernel code has disabled interrupts
318                  * and then trapped.  Enabling interrupts now is wrong, but
319                  * it is better than running with interrupts disabled until
320                  * they are accidentally enabled later.
321                  */
322                 type = frame.tf_trapno;
323                 if (ISPL(frame.tf_cs) == SEL_UPL || (frame.tf_eflags & PSL_VM))
324                         printf(
325                             "pid %ld (%s): trap %d with interrupts disabled\n",
326                             (long)curproc->p_pid, curproc->p_comm, type);
327                 else if (type != T_BPTFLT && type != T_TRCTRAP)
328                         /*
329                          * XXX not quite right, since this may be for a
330                          * multiple fault in user mode.
331                          */
332                         printf("kernel trap %d with interrupts disabled\n",
333                             type);
334                 cpu_enable_intr();
335         }
336
337         eva = 0;
338         if (frame.tf_trapno == T_PAGEFLT) {
339                 /*
340                  * For some Cyrix CPUs, %cr2 is clobbered by interrupts.
341                  * This problem is worked around by using an interrupt
342                  * gate for the pagefault handler.  We are finally ready
343                  * to read %cr2 and then must reenable interrupts.
344                  *
345                  * XXX this should be in the switch statement, but the
346                  * NO_FOOF_HACK and VM86 goto and ifdefs obfuscate the
347                  * flow of control too much for this to be obviously
348                  * correct.
349                  */
350                 eva = rcr2();
351                 cpu_enable_intr();
352         }
353
354 #ifdef DEVICE_POLLING
355         if (poll_in_trap)
356                 ether_poll(poll_in_trap);
357 #endif /* DEVICE_POLLING */
358
359 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
360 restart:
361 #endif
362         type = frame.tf_trapno;
363         code = frame.tf_err;
364
365         if (in_vm86call) {
366                 if (frame.tf_eflags & PSL_VM &&
367                     (type == T_PROTFLT || type == T_STKFLT)) {
368                         i = vm86_emulate((struct vm86frame *)&frame);
369                         if (i != 0) {
370                                 /*
371                                  * returns to original process
372                                  */
373                                 vm86_trap((struct vm86frame *)&frame);
374                         }
375                         goto out2;
376                 }
377                 switch (type) {
378                         /*
379                          * these traps want either a process context, or
380                          * assume a normal userspace trap.
381                          */
382                 case T_PROTFLT:
383                 case T_SEGNPFLT:
384                         trap_fatal(&frame, eva);
385                         goto out2;
386                 case T_TRCTRAP:
387                         type = T_BPTFLT;        /* kernel breakpoint */
388                         /* FALL THROUGH */
389                 }
390                 goto kernel_trap;       /* normal kernel trap handling */
391         }
392
393         if ((ISPL(frame.tf_cs) == SEL_UPL) || (frame.tf_eflags & PSL_VM)) {
394                 /* user trap */
395
396                 userenter();
397
398                 sticks = curthread->td_sticks;
399                 p->p_md.md_regs = &frame;
400
401                 switch (type) {
402                 case T_PRIVINFLT:       /* privileged instruction fault */
403                         ucode = type;
404                         i = SIGILL;
405                         break;
406
407                 case T_BPTFLT:          /* bpt instruction fault */
408                 case T_TRCTRAP:         /* trace trap */
409                         frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
410                         i = SIGTRAP;
411                         break;
412
413                 case T_ARITHTRAP:       /* arithmetic trap */
414                         ucode = code;
415                         i = SIGFPE;
416                         break;
417
418                 case T_ASTFLT:          /* Allow process switch */
419                         astoff();
420                         mycpu->gd_cnt.v_soft++;
421                         if (p->p_flag & P_OWEUPC) {
422                                 p->p_flag &= ~P_OWEUPC;
423                                 addupc_task(p, p->p_stats->p_prof.pr_addr,
424                                             p->p_stats->p_prof.pr_ticks);
425                         }
426                         goto out;
427
428                         /*
429                          * The following two traps can happen in
430                          * vm86 mode, and, if so, we want to handle
431                          * them specially.
432                          */
433                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
434                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
435                         if (frame.tf_eflags & PSL_VM) {
436                                 i = vm86_emulate((struct vm86frame *)&frame);
437                                 if (i == 0)
438                                         goto out;
439                                 break;
440                         }
441                         /* FALL THROUGH */
442
443                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
444                 case T_TSSFLT:          /* invalid TSS fault */
445                 case T_DOUBLEFLT:       /* double fault */
446                 default:
447                         ucode = code + BUS_SEGM_FAULT ;
448                         i = SIGBUS;
449                         break;
450
451                 case T_PAGEFLT:         /* page fault */
452                         i = trap_pfault(&frame, TRUE, eva);
453                         if (i == -1)
454                                 goto out;
455 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
456                         if (i == -2)
457                                 goto restart;
458 #endif
459                         if (i == 0)
460                                 goto out;
461
462                         ucode = T_PAGEFLT;
463                         break;
464
465                 case T_DIVIDE:          /* integer divide fault */
466                         ucode = FPE_INTDIV;
467                         i = SIGFPE;
468                         break;
469
470 #if NISA > 0
471                 case T_NMI:
472 #ifdef POWERFAIL_NMI
473                         goto handle_powerfail;
474 #else /* !POWERFAIL_NMI */
475                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
476                         if (isa_nmi(code) == 0) {
477 #ifdef DDB
478                                 /*
479                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
480                                  * for debugging.
481                                  */
482                                 if (ddb_on_nmi) {
483                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
484                                         kdb_trap (type, 0, &frame);
485                                 }
486 #endif /* DDB */
487                                 goto out2;
488                         } else if (panic_on_nmi)
489                                 panic("NMI indicates hardware failure");
490                         break;
491 #endif /* POWERFAIL_NMI */
492 #endif /* NISA > 0 */
493
494                 case T_OFLOW:           /* integer overflow fault */
495                         ucode = FPE_INTOVF;
496                         i = SIGFPE;
497                         break;
498
499                 case T_BOUND:           /* bounds check fault */
500                         ucode = FPE_FLTSUB;
501                         i = SIGFPE;
502                         break;
503
504                 case T_DNA:
505 #if NNPX > 0
506                         /* if a transparent fault (due to context switch "late") */
507                         if (npxdna())
508                                 goto out;
509 #endif
510                         if (!pmath_emulate) {
511                                 i = SIGFPE;
512                                 ucode = FPE_FPU_NP_TRAP;
513                                 break;
514                         }
515                         i = (*pmath_emulate)(&frame);
516                         if (i == 0) {
517                                 if (!(frame.tf_eflags & PSL_T))
518                                         goto out2;
519                                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
520                                 i = SIGTRAP;
521                         }
522                         /* else ucode = emulator_only_knows() XXX */
523                         break;
524
525                 case T_FPOPFLT:         /* FPU operand fetch fault */
526                         ucode = T_FPOPFLT;
527                         i = SIGILL;
528                         break;
529
530                 case T_XMMFLT:          /* SIMD floating-point exception */
531                         ucode = 0; /* XXX */
532                         i = SIGFPE;
533                         break;
534                 }
535         } else {
536 kernel_trap:
537                 /* kernel trap */
538
539                 switch (type) {
540                 case T_PAGEFLT:                 /* page fault */
541                         (void) trap_pfault(&frame, FALSE, eva);
542                         goto out2;
543
544                 case T_DNA:
545 #if NNPX > 0
546                         /*
547                          * The kernel is apparently using npx for copying.
548                          * XXX this should be fatal unless the kernel has
549                          * registered such use.
550                          */
551                         if (npxdna())
552                                 goto out2;
553 #endif
554                         break;
555
556                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
557                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
558                         /*
559                          * Invalid segment selectors and out of bounds
560                          * %eip's and %esp's can be set up in user mode.
561                          * This causes a fault in kernel mode when the
562                          * kernel tries to return to user mode.  We want
563                          * to get this fault so that we can fix the
564                          * problem here and not have to check all the
565                          * selectors and pointers when the user changes
566                          * them.
567                          */
568 #define MAYBE_DORETI_FAULT(where, whereto)                              \
569         do {                                                            \
570                 if (frame.tf_eip == (int)where) {                       \
571                         frame.tf_eip = (int)whereto;                    \
572                         goto out2;                                      \
573                 }                                                       \
574         } while (0)
575
576                         if (mycpu->gd_intr_nesting_level == 0) {
577                                 /*
578                                  * Invalid %fs's and %gs's can be created using
579                                  * procfs or PT_SETREGS or by invalidating the
580                                  * underlying LDT entry.  This causes a fault
581                                  * in kernel mode when the kernel attempts to
582                                  * switch contexts.  Lose the bad context
583                                  * (XXX) so that we can continue, and generate
584                                  * a signal.
585                                  */
586                                 if (frame.tf_eip == (int)cpu_switch_load_gs) {
587                                         curthread->td_pcb->pcb_gs = 0;
588                                         psignal(p, SIGBUS);
589                                         goto out2;
590                                 }
591                                 MAYBE_DORETI_FAULT(doreti_iret,
592                                                    doreti_iret_fault);
593                                 MAYBE_DORETI_FAULT(doreti_popl_ds,
594                                                    doreti_popl_ds_fault);
595                                 MAYBE_DORETI_FAULT(doreti_popl_es,
596                                                    doreti_popl_es_fault);
597                                 MAYBE_DORETI_FAULT(doreti_popl_fs,
598                                                    doreti_popl_fs_fault);
599                                 if (curthread->td_pcb->pcb_onfault) {
600                                         frame.tf_eip = (int)curthread->td_pcb->pcb_onfault;
601                                         goto out2;
602                                 }
603                         }
604                         break;
605
606                 case T_TSSFLT:
607                         /*
608                          * PSL_NT can be set in user mode and isn't cleared
609                          * automatically when the kernel is entered.  This
610                          * causes a TSS fault when the kernel attempts to
611                          * `iret' because the TSS link is uninitialized.  We
612                          * want to get this fault so that we can fix the
613                          * problem here and not every time the kernel is
614                          * entered.
615                          */
616                         if (frame.tf_eflags & PSL_NT) {
617                                 frame.tf_eflags &= ~PSL_NT;
618                                 goto out2;
619                         }
620                         break;
621
622                 case T_TRCTRAP:  /* trace trap */
623                         if (frame.tf_eip == (int)IDTVEC(syscall)) {
624                                 /*
625                                  * We've just entered system mode via the
626                                  * syscall lcall.  Continue single stepping
627                                  * silently until the syscall handler has
628                                  * saved the flags.
629                                  */
630                                 goto out2;
631                         }
632                         if (frame.tf_eip == (int)IDTVEC(syscall) + 1) {
633                                 /*
634                                  * The syscall handler has now saved the
635                                  * flags.  Stop single stepping it.
636                                  */
637                                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
638                                 goto out2;
639                         }
640                         /*
641                          * Ignore debug register trace traps due to
642                          * accesses in the user's address space, which
643                          * can happen under several conditions such as
644                          * if a user sets a watchpoint on a buffer and
645                          * then passes that buffer to a system call.
646                          * We still want to get TRCTRAPS for addresses
647                          * in kernel space because that is useful when
648                          * debugging the kernel.
649                          */
650                         if (user_dbreg_trap()) {
651                                 /*
652                                  * Reset breakpoint bits because the
653                                  * processor doesn't
654                                  */
655                                 load_dr6(rdr6() & 0xfffffff0);
656                                 goto out2;
657                         }
658                         /*
659                          * Fall through (TRCTRAP kernel mode, kernel address)
660                          */
661                 case T_BPTFLT:
662                         /*
663                          * If DDB is enabled, let it handle the debugger trap.
664                          * Otherwise, debugger traps "can't happen".
665                          */
666 #ifdef DDB
667                         if (kdb_trap (type, 0, &frame))
668                                 goto out2;
669 #endif
670                         break;
671
672 #if NISA > 0
673                 case T_NMI:
674 #ifdef POWERFAIL_NMI
675 #ifndef TIMER_FREQ
676 #  define TIMER_FREQ 1193182
677 #endif
678         handle_powerfail:
679                 {
680                   static unsigned lastalert = 0;
681
682                   if(time_second - lastalert > 10)
683                     {
684                       log(LOG_WARNING, "NMI: power fail\n");
685                       sysbeep(TIMER_FREQ/880, hz);
686                       lastalert = time_second;
687                     }
688                     /* YYY mp count */
689                   goto out2;
690                 }
691 #else /* !POWERFAIL_NMI */
692                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
693                         if (isa_nmi(code) == 0) {
694 #ifdef DDB
695                                 /*
696                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
697                                  * for debugging.
698                                  */
699                                 if (ddb_on_nmi) {
700                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
701                                         kdb_trap (type, 0, &frame);
702                                 }
703 #endif /* DDB */
704                                 goto out2;
705                         } else if (panic_on_nmi == 0)
706                                 goto out2;
707                         /* FALL THROUGH */
708 #endif /* POWERFAIL_NMI */
709 #endif /* NISA > 0 */
710                 }
711
712                 trap_fatal(&frame, eva);
713                 goto out2;
714         }
715
716         /* Translate fault for emulators (e.g. Linux) */
717         if (*p->p_sysent->sv_transtrap)
718                 i = (*p->p_sysent->sv_transtrap)(i, type);
719
720         trapsignal(p, i, ucode);
721
722 #ifdef DEBUG
723         if (type <= MAX_TRAP_MSG) {
724                 uprintf("fatal process exception: %s",
725                         trap_msg[type]);
726                 if ((type == T_PAGEFLT) || (type == T_PROTFLT))
727                         uprintf(", fault VA = 0x%lx", (u_long)eva);
728                 uprintf("\n");
729         }
730 #endif
731
732 out:
733 #ifdef SMP
734         if (ISPL(frame.tf_cs) == SEL_UPL)
735                 KASSERT(curthread->td_mpcount == 1, ("badmpcount trap from %p", (void *)frame.tf_eip));
736 #endif
737         userret(p, &frame, sticks);
738 out2:
739         rel_mplock();
740 }
741
742 #ifdef notyet
743 /*
744  * This version doesn't allow a page fault to user space while
745  * in the kernel. The rest of the kernel needs to be made "safe"
746  * before this can be used. I think the only things remaining
747  * to be made safe are the iBCS2 code and the process tracing/
748  * debugging code.
749  */
750 static int
751 trap_pfault(frame, usermode, eva)
752         struct trapframe *frame;
753         int usermode;
754         vm_offset_t eva;
755 {
756         vm_offset_t va;
757         struct vmspace *vm = NULL;
758         vm_map_t map = 0;
759         int rv = 0;
760         vm_prot_t ftype;
761         struct proc *p = curproc;
762
763         if (frame->tf_err & PGEX_W)
764                 ftype = VM_PROT_WRITE;
765         else
766                 ftype = VM_PROT_READ;
767
768         va = trunc_page(eva);
769         if (va < VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
770                 vm_offset_t v;
771                 vm_page_t mpte;
772
773                 if (p == NULL ||
774                     (!usermode && va < VM_MAXUSER_ADDRESS &&
775                      (mycpu->gd_intr_nesting_level != 0 || 
776                       curthread->td_pcb->pcb_onfault == NULL))) {
777                         trap_fatal(frame, eva);
778                         return (-1);
779                 }
780
781                 /*
782                  * This is a fault on non-kernel virtual memory.
783                  * vm is initialized above to NULL. If curproc is NULL
784                  * or curproc->p_vmspace is NULL the fault is fatal.
785                  */
786                 vm = p->p_vmspace;
787                 if (vm == NULL)
788                         goto nogo;
789
790                 map = &vm->vm_map;
791
792                 /*
793                  * Keep swapout from messing with us during this
794                  *      critical time.
795                  */
796                 ++p->p_lock;
797
798                 /*
799                  * Grow the stack if necessary
800                  */
801                 /* grow_stack returns false only if va falls into
802                  * a growable stack region and the stack growth
803                  * fails.  It returns true if va was not within
804                  * a growable stack region, or if the stack 
805                  * growth succeeded.
806                  */
807                 if (!grow_stack (p, va)) {
808                         rv = KERN_FAILURE;
809                         --p->p_lock;
810                         goto nogo;
811                 }
812                 
813                 /* Fault in the user page: */
814                 rv = vm_fault(map, va, ftype,
815                               (ftype & VM_PROT_WRITE) ? VM_FAULT_DIRTY
816                                                       : VM_FAULT_NORMAL);
817
818                 --p->p_lock;
819         } else {
820                 /*
821                  * Don't allow user-mode faults in kernel address space.
822                  */
823                 if (usermode)
824                         goto nogo;
825
826                 /*
827                  * Since we know that kernel virtual address addresses
828                  * always have pte pages mapped, we just have to fault
829                  * the page.
830                  */
831                 rv = vm_fault(kernel_map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
832         }
833
834         if (rv == KERN_SUCCESS)
835                 return (0);
836 nogo:
837         if (!usermode) {
838                 if (mycpu->gd_intr_nesting_level == 0 && curthread->td_pcb->pcb_onfault) {
839                         frame->tf_eip = (int)curthread->td_pcb->pcb_onfault;
840                         return (0);
841                 }
842                 trap_fatal(frame, eva);
843                 return (-1);
844         }
845
846         /* kludge to pass faulting virtual address to sendsig */
847         frame->tf_err = eva;
848
849         return((rv == KERN_PROTECTION_FAILURE) ? SIGBUS : SIGSEGV);
850 }
851 #endif
852
853 int
854 trap_pfault(frame, usermode, eva)
855         struct trapframe *frame;
856         int usermode;
857         vm_offset_t eva;
858 {
859         vm_offset_t va;
860         struct vmspace *vm = NULL;
861         vm_map_t map = 0;
862         int rv = 0;
863         vm_prot_t ftype;
864         struct proc *p = curproc;
865
866         va = trunc_page(eva);
867         if (va >= KERNBASE) {
868                 /*
869                  * Don't allow user-mode faults in kernel address space.
870                  * An exception:  if the faulting address is the invalid
871                  * instruction entry in the IDT, then the Intel Pentium
872                  * F00F bug workaround was triggered, and we need to
873                  * treat it is as an illegal instruction, and not a page
874                  * fault.
875                  */
876 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
877                 if ((eva == (unsigned int)&idt[6]) && has_f00f_bug) {
878                         frame->tf_trapno = T_PRIVINFLT;
879                         return -2;
880                 }
881 #endif
882                 if (usermode)
883                         goto nogo;
884
885                 map = kernel_map;
886         } else {
887                 /*
888                  * This is a fault on non-kernel virtual memory.
889                  * vm is initialized above to NULL. If curproc is NULL
890                  * or curproc->p_vmspace is NULL the fault is fatal.
891                  */
892                 if (p != NULL)
893                         vm = p->p_vmspace;
894
895                 if (vm == NULL)
896                         goto nogo;
897
898                 map = &vm->vm_map;
899         }
900
901         if (frame->tf_err & PGEX_W)
902                 ftype = VM_PROT_WRITE;
903         else
904                 ftype = VM_PROT_READ;
905
906         if (map != kernel_map) {
907                 /*
908                  * Keep swapout from messing with us during this
909                  *      critical time.
910                  */
911                 ++p->p_lock;
912
913                 /*
914                  * Grow the stack if necessary
915                  */
916                 /* grow_stack returns false only if va falls into
917                  * a growable stack region and the stack growth
918                  * fails.  It returns true if va was not within
919                  * a growable stack region, or if the stack 
920                  * growth succeeded.
921                  */
922                 if (!grow_stack (p, va)) {
923                         rv = KERN_FAILURE;
924                         --p->p_lock;
925                         goto nogo;
926                 }
927
928                 /* Fault in the user page: */
929                 rv = vm_fault(map, va, ftype,
930                               (ftype & VM_PROT_WRITE) ? VM_FAULT_DIRTY
931                                                       : VM_FAULT_NORMAL);
932
933                 --p->p_lock;
934         } else {
935                 /*
936                  * Don't have to worry about process locking or stacks in the kernel.
937                  */
938                 rv = vm_fault(map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
939         }
940
941         if (rv == KERN_SUCCESS)
942                 return (0);
943 nogo:
944         if (!usermode) {
945                 if (mycpu->gd_intr_nesting_level == 0 && curthread->td_pcb->pcb_onfault) {
946                         frame->tf_eip = (int)curthread->td_pcb->pcb_onfault;
947                         return (0);
948                 }
949                 trap_fatal(frame, eva);
950                 return (-1);
951         }
952
953         /* kludge to pass faulting virtual address to sendsig */
954         frame->tf_err = eva;
955
956         return((rv == KERN_PROTECTION_FAILURE) ? SIGBUS : SIGSEGV);
957 }
958
959 static void
960 trap_fatal(frame, eva)
961         struct trapframe *frame;
962         vm_offset_t eva;
963 {
964         int code, type, ss, esp;
965         struct soft_segment_descriptor softseg;
966
967         code = frame->tf_err;
968         type = frame->tf_trapno;
969         sdtossd(&gdt[IDXSEL(frame->tf_cs & 0xffff)].sd, &softseg);
970
971         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
972                 printf("\n\nFatal trap %d: %s while in %s mode\n",
973                         type, trap_msg[type],
974                         frame->tf_eflags & PSL_VM ? "vm86" :
975                         ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL ? "user" : "kernel");
976 #ifdef SMP
977         /* three seperate prints in case of a trap on an unmapped page */
978         printf("mp_lock = %08x; ", mp_lock);
979         printf("cpuid = %d; ", mycpu->gd_cpuid);
980         printf("lapic.id = %08x\n", lapic.id);
981 #endif
982         if (type == T_PAGEFLT) {
983                 printf("fault virtual address   = 0x%x\n", eva);
984                 printf("fault code              = %s %s, %s\n",
985                         code & PGEX_U ? "user" : "supervisor",
986                         code & PGEX_W ? "write" : "read",
987                         code & PGEX_P ? "protection violation" : "page not present");
988         }
989         printf("instruction pointer     = 0x%x:0x%x\n",
990                frame->tf_cs & 0xffff, frame->tf_eip);
991         if ((ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL) || (frame->tf_eflags & PSL_VM)) {
992                 ss = frame->tf_ss & 0xffff;
993                 esp = frame->tf_esp;
994         } else {
995                 ss = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
996                 esp = (int)&frame->tf_esp;
997         }
998         printf("stack pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, esp);
999         printf("frame pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, frame->tf_ebp);
1000         printf("code segment            = base 0x%x, limit 0x%x, type 0x%x\n",
1001                softseg.ssd_base, softseg.ssd_limit, softseg.ssd_type);
1002         printf("                        = DPL %d, pres %d, def32 %d, gran %d\n",
1003                softseg.ssd_dpl, softseg.ssd_p, softseg.ssd_def32,
1004                softseg.ssd_gran);
1005         printf("processor eflags        = ");
1006         if (frame->tf_eflags & PSL_T)
1007                 printf("trace trap, ");
1008         if (frame->tf_eflags & PSL_I)
1009                 printf("interrupt enabled, ");
1010         if (frame->tf_eflags & PSL_NT)
1011                 printf("nested task, ");
1012         if (frame->tf_eflags & PSL_RF)
1013                 printf("resume, ");
1014         if (frame->tf_eflags & PSL_VM)
1015                 printf("vm86, ");
1016         printf("IOPL = %d\n", (frame->tf_eflags & PSL_IOPL) >> 12);
1017         printf("current process         = ");
1018         if (curproc) {
1019                 printf("%lu (%s)\n",
1020                     (u_long)curproc->p_pid, curproc->p_comm ?
1021                     curproc->p_comm : "");
1022         } else {
1023                 printf("Idle\n");
1024         }
1025         printf("current thread          = pri %d ", curthread->td_pri);
1026         if (curthread->td_pri >= TDPRI_CRIT)
1027                 printf("(CRIT)");
1028         printf("\n");
1029         printf("interrupt mask          = ");
1030         if ((curthread->td_cpl & net_imask) == net_imask)
1031                 printf("net ");
1032         if ((curthread->td_cpl & tty_imask) == tty_imask)
1033                 printf("tty ");
1034         if ((curthread->td_cpl & bio_imask) == bio_imask)
1035                 printf("bio ");
1036         if ((curthread->td_cpl & cam_imask) == cam_imask)
1037                 printf("cam ");
1038         if (curthread->td_cpl == 0)
1039                 printf("none");
1040 #ifdef SMP
1041 /**
1042  *  XXX FIXME:
1043  *      we probably SHOULD have stopped the other CPUs before now!
1044  *      another CPU COULD have been touching cpl at this moment...
1045  */
1046         printf(" <- SMP: XXX");
1047 #endif
1048         printf("\n");
1049
1050 #ifdef KDB
1051         if (kdb_trap(&psl))
1052                 return;
1053 #endif
1054 #ifdef DDB
1055         if ((debugger_on_panic || db_active) && kdb_trap(type, 0, frame))
1056                 return;
1057 #endif
1058         printf("trap number             = %d\n", type);
1059         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
1060                 panic("%s", trap_msg[type]);
1061         else
1062                 panic("unknown/reserved trap");
1063 }
1064
1065 /*
1066  * Double fault handler. Called when a fault occurs while writing
1067  * a frame for a trap/exception onto the stack. This usually occurs
1068  * when the stack overflows (such is the case with infinite recursion,
1069  * for example).
1070  *
1071  * XXX Note that the current PTD gets replaced by IdlePTD when the
1072  * task switch occurs. This means that the stack that was active at
1073  * the time of the double fault is not available at <kstack> unless
1074  * the machine was idle when the double fault occurred. The downside
1075  * of this is that "trace <ebp>" in ddb won't work.
1076  */
1077 void
1078 dblfault_handler()
1079 {
1080         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
1081
1082         printf("\nFatal double fault:\n");
1083         printf("eip = 0x%x\n", gd->gd_common_tss.tss_eip);
1084         printf("esp = 0x%x\n", gd->gd_common_tss.tss_esp);
1085         printf("ebp = 0x%x\n", gd->gd_common_tss.tss_ebp);
1086 #ifdef SMP
1087         /* three seperate prints in case of a trap on an unmapped page */
1088         printf("mp_lock = %08x; ", mp_lock);
1089         printf("cpuid = %d; ", mycpu->gd_cpuid);
1090         printf("lapic.id = %08x\n", lapic.id);
1091 #endif
1092         panic("double fault");
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Compensate for 386 brain damage (missing URKR).
1097  * This is a little simpler than the pagefault handler in trap() because
1098  * it the page tables have already been faulted in and high addresses
1099  * are thrown out early for other reasons.
1100  */
1101 int trapwrite(addr)
1102         unsigned addr;
1103 {
1104         struct proc *p;
1105         vm_offset_t va;
1106         struct vmspace *vm;
1107         int rv;
1108
1109         va = trunc_page((vm_offset_t)addr);
1110         /*
1111          * XXX - MAX is END.  Changed > to >= for temp. fix.
1112          */
1113         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1114                 return (1);
1115
1116         p = curproc;
1117         vm = p->p_vmspace;
1118
1119         ++p->p_lock;
1120
1121         if (!grow_stack (p, va)) {
1122                 --p->p_lock;
1123                 return (1);
1124         }
1125
1126         /*
1127          * fault the data page
1128          */
1129         rv = vm_fault(&vm->vm_map, va, VM_PROT_WRITE, VM_FAULT_DIRTY);
1130
1131         --p->p_lock;
1132
1133         if (rv != KERN_SUCCESS)
1134                 return 1;
1135
1136         return (0);
1137 }
1138
1139 /*
1140  *      syscall2 -      MP aware system call request C handler
1141  *
1142  *      A system call is essentially treated as a trap except that the
1143  *      MP lock is not held on entry or return.  We are responsible for
1144  *      obtaining the MP lock if necessary and for handling ASTs
1145  *      (e.g. a task switch) prior to return.
1146  *
1147  *      In general, only simple access and manipulation of curproc and
1148  *      the current stack is allowed without having to hold MP lock.
1149  */
1150 void
1151 syscall2(frame)
1152         struct trapframe frame;
1153 {
1154         struct thread *td = curthread;
1155         struct proc *p = td->td_proc;
1156         caddr_t params;
1157         int i;
1158         struct sysent *callp;
1159         register_t orig_tf_eflags;
1160         u_quad_t sticks;
1161         int error;
1162         int narg;
1163         int args[8];
1164         u_int code;
1165
1166 #ifdef DIAGNOSTIC
1167         if (ISPL(frame.tf_cs) != SEL_UPL) {
1168                 get_mplock();
1169                 panic("syscall");
1170                 /* NOT REACHED */
1171         }
1172 #endif
1173
1174 #ifdef SMP
1175         KASSERT(curthread->td_mpcount == 0, ("badmpcount syscall from %p", (void *)frame.tf_eip));
1176         get_mplock();
1177 #endif
1178         /*
1179          * access non-atomic field from critical section.  p_sticks is
1180          * updated by the clock interrupt.  Also use this opportunity
1181          * to lazy-raise our LWKT priority.
1182          */
1183         crit_enter();
1184         userenter();
1185         sticks = curthread->td_sticks;
1186         crit_exit();
1187
1188         p->p_md.md_regs = &frame;
1189         params = (caddr_t)frame.tf_esp + sizeof(int);
1190         code = frame.tf_eax;
1191         orig_tf_eflags = frame.tf_eflags;
1192
1193         if (p->p_sysent->sv_prepsyscall) {
1194                 /*
1195                  * The prep code is not MP aware.
1196                  */
1197                 (*p->p_sysent->sv_prepsyscall)(&frame, args, &code, &params);
1198         } else {
1199                 /*
1200                  * Need to check if this is a 32 bit or 64 bit syscall.
1201                  * fuword is MP aware.
1202                  */
1203                 if (code == SYS_syscall) {
1204                         /*
1205                          * Code is first argument, followed by actual args.
1206                          */
1207                         code = fuword(params);
1208                         params += sizeof(int);
1209                 } else if (code == SYS___syscall) {
1210                         /*
1211                          * Like syscall, but code is a quad, so as to maintain
1212                          * quad alignment for the rest of the arguments.
1213                          */
1214                         code = fuword(params);
1215                         params += sizeof(quad_t);
1216                 }
1217         }
1218
1219         if (p->p_sysent->sv_mask)
1220                 code &= p->p_sysent->sv_mask;
1221
1222         if (code >= p->p_sysent->sv_size)
1223                 callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
1224         else
1225                 callp = &p->p_sysent->sv_table[code];
1226
1227         narg = callp->sy_narg & SYF_ARGMASK;
1228
1229         /*
1230          * copyin is MP aware, but the tracing code is not
1231          */
1232         if (params && (i = narg * sizeof(int)) &&
1233             (error = copyin(params, (caddr_t)args, (u_int)i))) {
1234 #ifdef KTRACE
1235                 if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
1236                         ktrsyscall(p->p_tracep, code, narg, args);
1237 #endif
1238                 goto bad;
1239         }
1240
1241 #if 0
1242         /*
1243          * Try to run the syscall without the MP lock if the syscall
1244          * is MP safe.  We have to obtain the MP lock no matter what if 
1245          * we are ktracing
1246          */
1247         if ((callp->sy_narg & SYF_MPSAFE) == 0) {
1248                 get_mplock();
1249                 have_mplock = 1;
1250         }
1251 #endif
1252
1253 #ifdef KTRACE
1254         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL)) {
1255                 ktrsyscall(p->p_tracep, code, narg, args);
1256         }
1257 #endif
1258         p->p_retval[0] = 0;
1259         p->p_retval[1] = frame.tf_edx;
1260
1261         STOPEVENT(p, S_SCE, narg);      /* MP aware */
1262
1263         error = (*callp->sy_call)(args);
1264
1265         /*
1266          * MP SAFE (we may or may not have the MP lock at this point)
1267          */
1268         switch (error) {
1269         case 0:
1270                 /*
1271                  * Reinitialize proc pointer `p' as it may be different
1272                  * if this is a child returning from fork syscall.
1273                  */
1274                 p = curproc;
1275                 frame.tf_eax = p->p_retval[0];
1276                 frame.tf_edx = p->p_retval[1];
1277                 frame.tf_eflags &= ~PSL_C;
1278                 break;
1279
1280         case ERESTART:
1281                 /*
1282                  * Reconstruct pc, assuming lcall $X,y is 7 bytes,
1283                  * int 0x80 is 2 bytes. We saved this in tf_err.
1284                  */
1285                 frame.tf_eip -= frame.tf_err;
1286                 break;
1287
1288         case EJUSTRETURN:
1289                 break;
1290
1291         default:
1292 bad:
1293                 if (p->p_sysent->sv_errsize) {
1294                         if (error >= p->p_sysent->sv_errsize)
1295                                 error = -1;     /* XXX */
1296                         else
1297                                 error = p->p_sysent->sv_errtbl[error];
1298                 }
1299                 frame.tf_eax = error;
1300                 frame.tf_eflags |= PSL_C;
1301                 break;
1302         }
1303
1304         /*
1305          * Traced syscall.  trapsignal() is not MP aware.
1306          */
1307         if ((orig_tf_eflags & PSL_T) && !(orig_tf_eflags & PSL_VM)) {
1308                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
1309                 trapsignal(p, SIGTRAP, 0);
1310         }
1311
1312         /*
1313          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
1314          */
1315         userret(p, &frame, sticks);
1316
1317 #ifdef KTRACE
1318         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET)) {
1319                 ktrsysret(p->p_tracep, code, error, p->p_retval[0]);
1320         }
1321 #endif
1322
1323         /*
1324          * This works because errno is findable through the
1325          * register set.  If we ever support an emulation where this
1326          * is not the case, this code will need to be revisited.
1327          */
1328         STOPEVENT(p, S_SCX, code);
1329
1330 #ifdef SMP
1331         /*
1332          * Release the MP lock if we had to get it
1333          */
1334         KASSERT(curthread->td_mpcount == 1, ("badmpcount syscall from %p", (void *)frame.tf_eip));
1335         rel_mplock();
1336 #endif
1337 }
1338
1339 /*
1340  * Simplified back end of syscall(), used when returning from fork()
1341  * directly into user mode.  MP lock is held on entry and should be
1342  * released on return.  This code will return back into the fork
1343  * trampoline code which then runs doreti.
1344  */
1345 void
1346 fork_return(p, frame)
1347         struct proc *p;
1348         struct trapframe frame;
1349 {
1350         frame.tf_eax = 0;               /* Child returns zero */
1351         frame.tf_eflags &= ~PSL_C;      /* success */
1352         frame.tf_edx = 1;
1353
1354         userret(p, &frame, 0);
1355 #ifdef KTRACE
1356         if (KTRPOINT(p->p_thread, KTR_SYSRET))
1357                 ktrsysret(p->p_tracep, SYS_fork, 0, 0);
1358 #endif
1359 #ifdef SMP
1360         KKASSERT(curthread->td_mpcount == 1);
1361         rel_mplock();
1362 #endif
1363 }
1364