sys/kern/subr_trap.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause
   3  *
   4  * Copyright (C) 1994, David Greenman
   5  * Copyright (c) 1990, 1993
   6  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   7  * Copyright (c) 2007 The FreeBSD Foundation
   8  *
   9  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  10  * the University of Utah, and William Jolitz.
  11  *
  12  * Portions of this software were developed by A. Joseph Koshy under
  13  * sponsorship from the FreeBSD Foundation and Google, Inc.
  14  *
  15  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  16  * modification, are permitted provided that the following conditions
  17  * are met:
  18  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  20  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  22  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  23  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  24  *    must display the following acknowledgement:
  25  *      This product includes software developed by the University of
  26  *      California, Berkeley and its contributors.
  27  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  28  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  29  *    without specific prior written permission.
  30  *
  31  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  32  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  33  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  34  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  35  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  36  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  37  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  38  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  39  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  40  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  41  * SUCH DAMAGE.
  42  *
  43  *      from: @(#)trap.c        7.4 (Berkeley) 5/13/91
  44  */
  45
  46 #include <sys/cdefs.h>
  47 __FBSDID("$FreeBSD$");
  48
  49 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  50 #include "opt_ktrace.h"
  51 #include "opt_sched.h"
  52
  53 #include <sys/param.h>
  54 #include <sys/bus.h>
  55 #include <sys/capsicum.h>
  56 #include <sys/event.h>
  57 #include <sys/kernel.h>
  58 #include <sys/lock.h>
  59 #include <sys/msan.h>
  60 #include <sys/mutex.h>
  61 #include <sys/pmckern.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/ktr.h>
  64 #include <sys/ptrace.h>
  65 #include <sys/racct.h>
  66 #include <sys/resourcevar.h>
  67 #include <sys/sched.h>
  68 #include <sys/signalvar.h>
  69 #include <sys/syscall.h>
  70 #include <sys/syscallsubr.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/systm.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #ifdef KTRACE
  75 #include <sys/uio.h>
  76 #include <sys/ktrace.h>
  77 #endif
  78 #include <security/audit/audit.h>
  79
  80 #include <machine/cpu.h>
  81
  82 #ifdef VIMAGE
  83 #include <net/vnet.h>
  84 #endif
  85
  86 #ifdef  HWPMC_HOOKS
  87 #include <sys/pmckern.h>
  88 #endif
  89
  90 #include <security/mac/mac_framework.h>
  91
  92 void (*softdep_ast_cleanup)(struct thread *);
  93
  94 /*
  95  * Define the code needed before returning to user mode, for trap and
  96  * syscall.
  97  */
  98 void
  99 userret(struct thread *td, struct trapframe *frame)
 100 {
 101         struct proc *p = td->td_proc;
 102
 103         CTR3(KTR_SYSC, "userret: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
 104             td->td_name);
 105         KASSERT((p->p_flag & P_WEXIT) == 0,
 106             ("Exiting process returns to usermode"));
 107 #ifdef DIAGNOSTIC
 108         /*
 109          * Check that we called signotify() enough.  For
 110          * multi-threaded processes, where signal distribution might
 111          * change due to other threads changing sigmask, the check is
 112          * racy and cannot be performed reliably.
 113          * If current process is vfork child, indicated by P_PPWAIT, then
 114          * issignal() ignores stops, so we block the check to avoid
 115          * classifying pending signals.
 116          */
 117         if (p->p_numthreads == 1) {
 118                 PROC_LOCK(p);
 119                 thread_lock(td);
 120                 if ((p->p_flag & P_PPWAIT) == 0 &&
 121                     (td->td_pflags & TDP_SIGFASTBLOCK) == 0) {
 122                         if (SIGPENDING(td) && (td->td_flags &
 123                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING)) !=
 124                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING)) {
 125                                 thread_unlock(td);
 126                                 panic(
 127         "failed to set signal flags for ast p %p td %p fl %x",
 128                                     p, td, td->td_flags);
 129                         }
 130                 }
 131                 thread_unlock(td);
 132                 PROC_UNLOCK(p);
 133         }
 134 #endif
 135
 136         /*
 137          * Charge system time if profiling.
 138          */
 139         if (__predict_false(p->p_flag & P_PROFIL))
 140                 addupc_task(td, TRAPF_PC(frame), td->td_pticks * psratio);
 141
 142 #ifdef HWPMC_HOOKS
 143         if (PMC_THREAD_HAS_SAMPLES(td))
 144                 PMC_CALL_HOOK(td, PMC_FN_THR_USERRET, NULL);
 145 #endif
 146 #ifdef TCPHPTS
 147         /*
 148          * @gallatin is adament that this needs to go here, I
 149          * am not so sure. Running hpts is a lot like
 150          * a lro_flush() that happens while a user process
 151          * is running. But he may know best so I will go
 152          * with his view of accounting. :-)
 153          */
 154         tcp_run_hpts();
 155 #endif
 156         /*
 157          * Let the scheduler adjust our priority etc.
 158          */
 159         sched_userret(td);
 160
 161         /*
 162          * Check for misbehavior.
 163          *
 164          * In case there is a callchain tracing ongoing because of
 165          * hwpmc(4), skip the scheduler pinning check.
 166          * hwpmc(4) subsystem, infact, will collect callchain informations
 167          * at ast() checkpoint, which is past userret().
 168          */
 169         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "userret: returning");
 170         KASSERT(td->td_critnest == 0,
 171             ("userret: Returning in a critical section"));
 172         KASSERT(td->td_locks == 0,
 173             ("userret: Returning with %d locks held", td->td_locks));
 174         KASSERT(td->td_rw_rlocks == 0,
 175             ("userret: Returning with %d rwlocks held in read mode",
 176             td->td_rw_rlocks));
 177         KASSERT(td->td_sx_slocks == 0,
 178             ("userret: Returning with %d sx locks held in shared mode",
 179             td->td_sx_slocks));
 180         KASSERT(td->td_lk_slocks == 0,
 181             ("userret: Returning with %d lockmanager locks held in shared mode",
 182             td->td_lk_slocks));
 183         KASSERT((td->td_pflags & TDP_NOFAULTING) == 0,
 184             ("userret: Returning with pagefaults disabled"));
 185         if (__predict_false(!THREAD_CAN_SLEEP())) {
 186 #ifdef EPOCH_TRACE
 187                 epoch_trace_list(curthread);
 188 #endif
 189                 KASSERT(0, ("userret: Returning with sleep disabled"));
 190         }
 191         KASSERT(td->td_pinned == 0 || (td->td_pflags & TDP_CALLCHAIN) != 0,
 192             ("userret: Returning with with pinned thread"));
 193         KASSERT(td->td_vp_reserved == NULL,
 194             ("userret: Returning with preallocated vnode"));
 195         KASSERT((td->td_flags & (TDF_SBDRY | TDF_SEINTR | TDF_SERESTART)) == 0,
 196             ("userret: Returning with stop signals deferred"));
 197         KASSERT(td->td_vslock_sz == 0,
 198             ("userret: Returning with vslock-wired space"));
 199 #ifdef VIMAGE
 200         /* Unfortunately td_vnet_lpush needs VNET_DEBUG. */
 201         VNET_ASSERT(curvnet == NULL,
 202             ("%s: Returning on td %p (pid %d, %s) with vnet %p set in %s",
 203             __func__, td, p->p_pid, td->td_name, curvnet,
 204             (td->td_vnet_lpush != NULL) ? td->td_vnet_lpush : "N/A"));
 205 #endif
 206 }
 207
 208 /*
 209  * Process an asynchronous software trap.
 210  * This is relatively easy.
 211  * This function will return with preemption disabled.
 212  */
 213 void
 214 ast(struct trapframe *framep)
 215 {
 216         struct thread *td;
 217         struct proc *p;
 218         int flags, sig;
 219         bool resched_sigs;
 220
 221         kmsan_mark(framep, sizeof(*framep), KMSAN_STATE_INITED);
 222
 223         td = curthread;
 224         p = td->td_proc;
 225
 226         CTR3(KTR_SYSC, "ast: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
 227             p->p_comm);
 228         KASSERT(TRAPF_USERMODE(framep), ("ast in kernel mode"));
 229         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "Returning to user mode");
 230         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 231         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_NOTOWNED);
 232         td->td_frame = framep;
 233         td->td_pticks = 0;
 234
 235         /*
 236          * This updates the td_flag's for the checks below in one
 237          * "atomic" operation with turning off the astpending flag.
 238          * If another AST is triggered while we are handling the
 239          * AST's saved in flags, the astpending flag will be set and
 240          * ast() will be called again.
 241          */
 242         thread_lock(td);
 243         flags = td->td_flags;
 244         td->td_flags &= ~(TDF_ASTPENDING | TDF_NEEDSIGCHK | TDF_NEEDSUSPCHK |
 245             TDF_NEEDRESCHED | TDF_ALRMPEND | TDF_PROFPEND | TDF_MACPEND |
 246             TDF_KQTICKLED);
 247         thread_unlock(td);
 248         VM_CNT_INC(v_trap);
 249
 250         if (td->td_cowgen != atomic_load_int(&p->p_cowgen))
 251                 thread_cow_update(td);
 252         if (td->td_pflags & TDP_OWEUPC && p->p_flag & P_PROFIL) {
 253                 addupc_task(td, td->td_profil_addr, td->td_profil_ticks);
 254                 td->td_profil_ticks = 0;
 255                 td->td_pflags &= ~TDP_OWEUPC;
 256         }
 257 #ifdef HWPMC_HOOKS
 258         /* Handle Software PMC callchain capture. */
 259         if (PMC_IS_PENDING_CALLCHAIN(td))
 260                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_USER_CALLCHAIN_SOFT, (void *) framep);
 261 #endif
 262         if ((td->td_pflags & TDP_RFPPWAIT) != 0)
 263                 fork_rfppwait(td);
 264         if (flags & TDF_ALRMPEND) {
 265                 PROC_LOCK(p);
 266                 kern_psignal(p, SIGVTALRM);
 267                 PROC_UNLOCK(p);
 268         }
 269         if (flags & TDF_PROFPEND) {
 270                 PROC_LOCK(p);
 271                 kern_psignal(p, SIGPROF);
 272                 PROC_UNLOCK(p);
 273         }
 274 #ifdef MAC
 275         if (flags & TDF_MACPEND)
 276                 mac_thread_userret(td);
 277 #endif
 278         if (flags & TDF_NEEDRESCHED) {
 279 #ifdef KTRACE
 280                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 281                         ktrcsw(1, 1, __func__);
 282 #endif
 283                 thread_lock(td);
 284                 sched_prio(td, td->td_user_pri);
 285                 mi_switch(SW_INVOL | SWT_NEEDRESCHED);
 286 #ifdef KTRACE
 287                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 288                         ktrcsw(0, 1, __func__);
 289 #endif
 290         }
 291
 292         td_softdep_cleanup(td);
 293         MPASS(td->td_su == NULL);
 294
 295         /*
 296          * If this thread tickled GEOM, we need to wait for the giggling to
 297          * stop before we return to userland
 298          */
 299         if (__predict_false(td->td_pflags & TDP_GEOM))
 300                 g_waitidle();
 301
 302 #ifdef DIAGNOSTIC
 303         if (p->p_numthreads == 1 && (flags & TDF_NEEDSIGCHK) == 0) {
 304                 PROC_LOCK(p);
 305                 thread_lock(td);
 306                 /*
 307                  * Note that TDF_NEEDSIGCHK should be re-read from
 308                  * td_flags, since signal might have been delivered
 309                  * after we cleared td_flags above.  This is one of
 310                  * the reason for looping check for AST condition.
 311                  * See comment in userret() about P_PPWAIT.
 312                  */
 313                 if ((p->p_flag & P_PPWAIT) == 0 &&
 314                     (td->td_pflags & TDP_SIGFASTBLOCK) == 0) {
 315                         if (SIGPENDING(td) && (td->td_flags &
 316                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING)) !=
 317                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING)) {
 318                                 thread_unlock(td); /* fix dumps */
 319                                 panic(
 320         "failed2 to set signal flags for ast p %p td %p fl %x %x",
 321                                     p, td, flags, td->td_flags);
 322                         }
 323                 }
 324                 thread_unlock(td);
 325                 PROC_UNLOCK(p);
 326         }
 327 #endif
 328
 329         /*
 330          * Check for signals. Unlocked reads of p_pendingcnt or
 331          * p_siglist might cause process-directed signal to be handled
 332          * later.
 333          */
 334         if (flags & TDF_NEEDSIGCHK || p->p_pendingcnt > 0 ||
 335             !SIGISEMPTY(p->p_siglist)) {
 336                 sigfastblock_fetch(td);
 337                 PROC_LOCK(p);
 338                 mtx_lock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 339                 while ((sig = cursig(td)) != 0) {
 340                         KASSERT(sig >= 0, ("sig %d", sig));
 341                         postsig(sig);
 342                 }
 343                 mtx_unlock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 344                 PROC_UNLOCK(p);
 345                 resched_sigs = true;
 346         } else {
 347                 resched_sigs = false;
 348         }
 349
 350         if ((flags & TDF_KQTICKLED) != 0)
 351                 kqueue_drain_schedtask();
 352
 353         /*
 354          * Handle deferred update of the fast sigblock value, after
 355          * the postsig() loop was performed.
 356          */
 357         sigfastblock_setpend(td, resched_sigs);
 358
 359 #ifdef KTRACE
 360         KTRUSERRET(td);
 361 #endif
 362
 363         /*
 364          * We need to check to see if we have to exit or wait due to a
 365          * single threading requirement or some other STOP condition.
 366          */
 367         if (flags & TDF_NEEDSUSPCHK) {
 368                 PROC_LOCK(p);
 369                 thread_suspend_check(0);
 370                 PROC_UNLOCK(p);
 371         }
 372
 373         if (td->td_pflags & TDP_OLDMASK) {
 374                 td->td_pflags &= ~TDP_OLDMASK;
 375                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &td->td_oldsigmask, NULL, 0);
 376         }
 377
 378 #ifdef RACCT
 379         if (__predict_false(racct_enable && p->p_throttled != 0))
 380                 racct_proc_throttled(p);
 381 #endif
 382
 383         userret(td, framep);
 384 }
 385
 386 const char *
 387 syscallname(struct proc *p, u_int code)
 388 {
 389         static const char unknown[] = "unknown";
 390         struct sysentvec *sv;
 391
 392         sv = p->p_sysent;
 393         if (sv->sv_syscallnames == NULL || code >= sv->sv_size)
 394                 return (unknown);
 395         return (sv->sv_syscallnames[code]);
 396 }