sys/kern/subr_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  * Copyright (c) 2007 The FreeBSD Foundation
   6  *
   7  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   8  * the University of Utah, and William Jolitz.
   9  *
  10  * Portions of this software were developed by A. Joseph Koshy under
  11  * sponsorship from the FreeBSD Foundation and Google, Inc.
  12  *
  13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  14  * modification, are permitted provided that the following conditions
  15  * are met:
  16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  21  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  22  *    must display the following acknowledgement:
  23  *      This product includes software developed by the University of
  24  *      California, Berkeley and its contributors.
  25  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  26  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  27  *    without specific prior written permission.
  28  *
  29  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  30  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  31  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  32  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  33  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  34  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  35  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  36  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  37  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  38  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  39  * SUCH DAMAGE.
  40  *
  41  *      from: @(#)trap.c        7.4 (Berkeley) 5/13/91
  42  */
  43
  44 #include <sys/cdefs.h>
  45 __FBSDID("$FreeBSD$");
  46
  47 #include "opt_ktrace.h"
  48 #include "opt_kdtrace.h"
  49 #include "opt_sched.h"
  50
  51 #include <sys/param.h>
  52 #include <sys/bus.h>
  53 #include <sys/kernel.h>
  54 #include <sys/lock.h>
  55 #include <sys/mutex.h>
  56 #include <sys/pmckern.h>
  57 #include <sys/proc.h>
  58 #include <sys/ktr.h>
  59 #include <sys/pioctl.h>
  60 #include <sys/ptrace.h>
  61 #include <sys/resourcevar.h>
  62 #include <sys/sched.h>
  63 #include <sys/signalvar.h>
  64 #include <sys/syscall.h>
  65 #include <sys/syscallsubr.h>
  66 #include <sys/sysent.h>
  67 #include <sys/systm.h>
  68 #include <sys/vmmeter.h>
  69 #ifdef KTRACE
  70 #include <sys/uio.h>
  71 #include <sys/ktrace.h>
  72 #endif
  73 #include <security/audit/audit.h>
  74
  75 #include <machine/cpu.h>
  76
  77 #ifdef XEN
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <vm/pmap.h>
  81 #endif
  82
  83 #include <security/mac/mac_framework.h>
  84
  85 /*
  86  * Define the code needed before returning to user mode, for trap and
  87  * syscall.
  88  */
  89 void
  90 userret(struct thread *td, struct trapframe *frame)
  91 {
  92         struct proc *p = td->td_proc;
  93
  94         CTR3(KTR_SYSC, "userret: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
  95             td->td_name);
  96 #if 0
  97 #ifdef DIAGNOSTIC
  98         /* Check that we called signotify() enough. */
  99         PROC_LOCK(p);
 100         thread_lock(td);
 101         if (SIGPENDING(td) && ((td->td_flags & TDF_NEEDSIGCHK) == 0 ||
 102             (td->td_flags & TDF_ASTPENDING) == 0))
 103                 printf("failed to set signal flags properly for ast()\n");
 104         thread_unlock(td);
 105         PROC_UNLOCK(p);
 106 #endif
 107 #endif
 108 #ifdef KTRACE
 109         KTRUSERRET(td);
 110 #endif
 111         /*
 112          * If this thread tickled GEOM, we need to wait for the giggling to
 113          * stop before we return to userland
 114          */
 115         if (td->td_pflags & TDP_GEOM)
 116                 g_waitidle();
 117
 118         /*
 119          * Charge system time if profiling.
 120          */
 121         if (p->p_flag & P_PROFIL) {
 122                 addupc_task(td, TRAPF_PC(frame), td->td_pticks * psratio);
 123         }
 124         /*
 125          * Let the scheduler adjust our priority etc.
 126          */
 127         sched_userret(td);
 128         KASSERT(td->td_locks == 0,
 129             ("userret: Returning with %d locks held.", td->td_locks));
 130 #ifdef XEN
 131         PT_UPDATES_FLUSH();
 132 #endif
 133 }
 134
 135 /*
 136  * Process an asynchronous software trap.
 137  * This is relatively easy.
 138  * This function will return with preemption disabled.
 139  */
 140 void
 141 ast(struct trapframe *framep)
 142 {
 143         struct thread *td;
 144         struct proc *p;
 145         int flags;
 146         int sig;
 147
 148         td = curthread;
 149         p = td->td_proc;
 150
 151         CTR3(KTR_SYSC, "ast: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
 152             p->p_comm);
 153         KASSERT(TRAPF_USERMODE(framep), ("ast in kernel mode"));
 154         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "Returning to user mode");
 155         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 156         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_NOTOWNED);
 157         td->td_frame = framep;
 158         td->td_pticks = 0;
 159
 160         /*
 161          * This updates the td_flag's for the checks below in one
 162          * "atomic" operation with turning off the astpending flag.
 163          * If another AST is triggered while we are handling the
 164          * AST's saved in flags, the astpending flag will be set and
 165          * ast() will be called again.
 166          */
 167         thread_lock(td);
 168         flags = td->td_flags;
 169         td->td_flags &= ~(TDF_ASTPENDING | TDF_NEEDSIGCHK | TDF_NEEDSUSPCHK |
 170             TDF_NEEDRESCHED | TDF_ALRMPEND | TDF_PROFPEND | TDF_MACPEND);
 171         thread_unlock(td);
 172         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 173
 174         if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 175                 cred_update_thread(td);
 176         if (td->td_pflags & TDP_OWEUPC && p->p_flag & P_PROFIL) {
 177                 addupc_task(td, td->td_profil_addr, td->td_profil_ticks);
 178                 td->td_profil_ticks = 0;
 179                 td->td_pflags &= ~TDP_OWEUPC;
 180         }
 181         if (flags & TDF_ALRMPEND) {
 182                 PROC_LOCK(p);
 183                 psignal(p, SIGVTALRM);
 184                 PROC_UNLOCK(p);
 185         }
 186         if (flags & TDF_PROFPEND) {
 187                 PROC_LOCK(p);
 188                 psignal(p, SIGPROF);
 189                 PROC_UNLOCK(p);
 190         }
 191 #ifdef MAC
 192         if (flags & TDF_MACPEND)
 193                 mac_thread_userret(td);
 194 #endif
 195         if (flags & TDF_NEEDRESCHED) {
 196 #ifdef KTRACE
 197                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 198                         ktrcsw(1, 1);
 199 #endif
 200                 thread_lock(td);
 201                 sched_prio(td, td->td_user_pri);
 202                 mi_switch(SW_INVOL | SWT_NEEDRESCHED, NULL);
 203                 thread_unlock(td);
 204 #ifdef KTRACE
 205                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 206                         ktrcsw(0, 1);
 207 #endif
 208         }
 209
 210         /*
 211          * Check for signals. Unlocked reads of p_pendingcnt or
 212          * p_siglist might cause process-directed signal to be handled
 213          * later.
 214          */
 215         if (flags & TDF_NEEDSIGCHK || p->p_pendingcnt > 0 ||
 216             !SIGISEMPTY(p->p_siglist)) {
 217                 PROC_LOCK(p);
 218                 mtx_lock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 219                 while ((sig = cursig(td, SIG_STOP_ALLOWED)) != 0)
 220                         postsig(sig);
 221                 mtx_unlock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 222                 PROC_UNLOCK(p);
 223         }
 224         /*
 225          * We need to check to see if we have to exit or wait due to a
 226          * single threading requirement or some other STOP condition.
 227          */
 228         if (flags & TDF_NEEDSUSPCHK) {
 229                 PROC_LOCK(p);
 230                 thread_suspend_check(0);
 231                 PROC_UNLOCK(p);
 232         }
 233
 234         if (td->td_pflags & TDP_OLDMASK) {
 235                 td->td_pflags &= ~TDP_OLDMASK;
 236                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &td->td_oldsigmask, NULL, 0);
 237         }
 238
 239         userret(td, framep);
 240         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 241 }
 242
 243 #ifdef HAVE_SYSCALL_ARGS_DEF
 244 const char *
 245 syscallname(struct proc *p, u_int code)
 246 {
 247         static const char unknown[] = "unknown";
 248         struct sysentvec *sv;
 249
 250         sv = p->p_sysent;
 251         if (sv->sv_syscallnames == NULL || code >= sv->sv_size)
 252                 return (unknown);
 253         return (sv->sv_syscallnames[code]);
 254 }
 255
 256 int
 257 syscallenter(struct thread *td, struct syscall_args *sa)
 258 {
 259         struct proc *p;
 260         int error, traced;
 261
 262         PCPU_INC(cnt.v_syscall);
 263         p = td->td_proc;
 264         td->td_syscalls++;
 265
 266         td->td_pticks = 0;
 267         if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 268                 cred_update_thread(td);
 269         if (p->p_flag & P_TRACED) {
 270                 traced = 1;
 271                 PROC_LOCK(p);
 272                 td->td_dbgflags &= ~TDB_USERWR;
 273                 td->td_dbgflags |= TDB_SCE;
 274                 PROC_UNLOCK(p);
 275         } else
 276                 traced = 0;
 277         error = (p->p_sysent->sv_fetch_syscall_args)(td, sa);
 278 #ifdef KTRACE
 279         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
 280                 ktrsyscall(sa->code, sa->narg, sa->args);
 281 #endif
 282
 283         CTR6(KTR_SYSC,
 284 "syscall: td=%p pid %d %s (%#lx, %#lx, %#lx)",
 285             td, td->td_proc->p_pid, syscallname(p, sa->code),
 286             sa->args[0], sa->args[1], sa->args[2]);
 287
 288         if (error == 0) {
 289                 STOPEVENT(p, S_SCE, sa->narg);
 290                 PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCE);
 291                 if (td->td_dbgflags & TDB_USERWR) {
 292                         /*
 293                          * Reread syscall number and arguments if
 294                          * debugger modified registers or memory.
 295                          */
 296                         error = (p->p_sysent->sv_fetch_syscall_args)(td, sa);
 297 #ifdef KTRACE
 298                         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
 299                                 ktrsyscall(sa->code, sa->narg, sa->args);
 300 #endif
 301                         if (error != 0)
 302                                 goto retval;
 303                 }
 304                 error = syscall_thread_enter(td, sa->callp);
 305                 if (error != 0)
 306                         goto retval;
 307
 308 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 309                 /*
 310                  * If the systrace module has registered it's probe
 311                  * callback and if there is a probe active for the
 312                  * syscall 'entry', process the probe.
 313                  */
 314                 if (systrace_probe_func != NULL && sa->callp->sy_entry != 0)
 315                         (*systrace_probe_func)(sa->callp->sy_entry, sa->code,
 316                             sa->callp, sa->args);
 317 #endif
 318
 319                 AUDIT_SYSCALL_ENTER(sa->code, td);
 320                 error = (sa->callp->sy_call)(td, sa->args);
 321                 AUDIT_SYSCALL_EXIT(error, td);
 322
 323                 /* Save the latest error return value. */
 324                 td->td_errno = error;
 325
 326 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 327                 /*
 328                  * If the systrace module has registered it's probe
 329                  * callback and if there is a probe active for the
 330                  * syscall 'return', process the probe.
 331                  */
 332                 if (systrace_probe_func != NULL && sa->callp->sy_return != 0)
 333                         (*systrace_probe_func)(sa->callp->sy_return, sa->code,
 334                             sa->callp, sa->args);
 335 #endif
 336                 syscall_thread_exit(td, sa->callp);
 337                 CTR4(KTR_SYSC, "syscall: p=%p error=%d return %#lx %#lx",
 338                     p, error, td->td_retval[0], td->td_retval[1]);
 339         }
 340  retval:
 341         if (traced) {
 342                 PROC_LOCK(p);
 343                 td->td_dbgflags &= ~TDB_SCE;
 344                 PROC_UNLOCK(p);
 345         }
 346         (p->p_sysent->sv_set_syscall_retval)(td, error);
 347         return (error);
 348 }
 349
 350 void
 351 syscallret(struct thread *td, int error, struct syscall_args *sa __unused)
 352 {
 353         struct proc *p;
 354         int traced;
 355
 356         p = td->td_proc;
 357
 358         /*
 359          * Check for misbehavior.
 360          */
 361         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "System call %s returning",
 362             syscallname(p, sa->code));
 363         KASSERT(td->td_critnest == 0,
 364             ("System call %s returning in a critical section",
 365             syscallname(p, sa->code)));
 366         KASSERT(td->td_locks == 0,
 367             ("System call %s returning with %d locks held",
 368              syscallname(p, sa->code), td->td_locks));
 369
 370         /*
 371          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
 372          */
 373         userret(td, td->td_frame);
 374
 375         CTR4(KTR_SYSC, "syscall %s exit thread %p pid %d proc %s",
 376             syscallname(p, sa->code), td, td->td_proc->p_pid, td->td_name);
 377
 378 #ifdef KTRACE
 379         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET))
 380                 ktrsysret(sa->code, error, td->td_retval[0]);
 381 #endif
 382
 383         if (p->p_flag & P_TRACED) {
 384                 traced = 1;
 385                 PROC_LOCK(p);
 386                 td->td_dbgflags |= TDB_SCX;
 387                 PROC_UNLOCK(p);
 388         } else
 389                 traced = 0;
 390         /*
 391          * This works because errno is findable through the
 392          * register set.  If we ever support an emulation where this
 393          * is not the case, this code will need to be revisited.
 394          */
 395         STOPEVENT(p, S_SCX, sa->code);
 396         PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCX);
 397         if (traced || (td->td_dbgflags & TDB_EXEC) != 0) {
 398                 PROC_LOCK(p);
 399                 td->td_dbgflags &= ~(TDB_SCX | TDB_EXEC);
 400                 PROC_UNLOCK(p);
 401         }
 402 }
 403 #endif /* HAVE_SYSCALL_ARGS_DEF */