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 #ifdef __i386__
  50 #include "opt_npx.h"
  51 #endif
  52 #include "opt_sched.h"
  53
  54 #include <sys/param.h>
  55 #include <sys/bus.h>
  56 #include <sys/kernel.h>
  57 #include <sys/lock.h>
  58 #include <sys/mutex.h>
  59 #include <sys/pmckern.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/ktr.h>
  62 #include <sys/pioctl.h>
  63 #include <sys/ptrace.h>
  64 #include <sys/resourcevar.h>
  65 #include <sys/sched.h>
  66 #include <sys/signalvar.h>
  67 #include <sys/syscall.h>
  68 #include <sys/sysent.h>
  69 #include <sys/systm.h>
  70 #include <sys/vmmeter.h>
  71 #ifdef KTRACE
  72 #include <sys/uio.h>
  73 #include <sys/ktrace.h>
  74 #endif
  75 #include <security/audit/audit.h>
  76
  77 #include <machine/cpu.h>
  78 #include <machine/pcb.h>
  79
  80 #ifdef XEN
  81 #include <vm/vm.h>
  82 #include <vm/vm_param.h>
  83 #include <vm/pmap.h>
  84 #endif
  85
  86 #include <security/mac/mac_framework.h>
  87
  88 /*
  89  * Define the code needed before returning to user mode, for trap and
  90  * syscall.
  91  */
  92 void
  93 userret(struct thread *td, struct trapframe *frame)
  94 {
  95         struct proc *p = td->td_proc;
  96
  97         CTR3(KTR_SYSC, "userret: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
  98             td->td_name);
  99 #if 0
 100 #ifdef DIAGNOSTIC
 101         /* Check that we called signotify() enough. */
 102         PROC_LOCK(p);
 103         thread_lock(td);
 104         if (SIGPENDING(td) && ((td->td_flags & TDF_NEEDSIGCHK) == 0 ||
 105             (td->td_flags & TDF_ASTPENDING) == 0))
 106                 printf("failed to set signal flags properly for ast()\n");
 107         thread_unlock(td);
 108         PROC_UNLOCK(p);
 109 #endif
 110 #endif
 111 #ifdef KTRACE
 112         KTRUSERRET(td);
 113 #endif
 114         /*
 115          * If this thread tickled GEOM, we need to wait for the giggling to
 116          * stop before we return to userland
 117          */
 118         if (td->td_pflags & TDP_GEOM)
 119                 g_waitidle();
 120
 121         /*
 122          * Charge system time if profiling.
 123          */
 124         if (p->p_flag & P_PROFIL)
 125                 addupc_task(td, TRAPF_PC(frame), td->td_pticks * psratio);
 126         /*
 127          * Let the scheduler adjust our priority etc.
 128          */
 129         sched_userret(td);
 130         KASSERT(td->td_locks == 0,
 131             ("userret: Returning with %d locks held.", td->td_locks));
 132 #ifdef XEN
 133         PT_UPDATES_FLUSH();
 134 #endif
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Process an asynchronous software trap.
 139  * This is relatively easy.
 140  * This function will return with preemption disabled.
 141  */
 142 void
 143 ast(struct trapframe *framep)
 144 {
 145         struct thread *td;
 146         struct proc *p;
 147         int flags;
 148         int sig;
 149 #if defined(DEV_NPX) && !defined(SMP)
 150         int ucode;
 151         ksiginfo_t ksi;
 152 #endif
 153
 154         td = curthread;
 155         p = td->td_proc;
 156
 157         CTR3(KTR_SYSC, "ast: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
 158             p->p_comm);
 159         KASSERT(TRAPF_USERMODE(framep), ("ast in kernel mode"));
 160         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "Returning to user mode");
 161         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 162         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_NOTOWNED);
 163         td->td_frame = framep;
 164         td->td_pticks = 0;
 165
 166         /*
 167          * This updates the td_flag's for the checks below in one
 168          * "atomic" operation with turning off the astpending flag.
 169          * If another AST is triggered while we are handling the
 170          * AST's saved in flags, the astpending flag will be set and
 171          * ast() will be called again.
 172          */
 173         thread_lock(td);
 174         flags = td->td_flags;
 175         td->td_flags &= ~(TDF_ASTPENDING | TDF_NEEDSIGCHK | TDF_NEEDSUSPCHK |
 176             TDF_NEEDRESCHED | TDF_ALRMPEND | TDF_PROFPEND | TDF_MACPEND);
 177         thread_unlock(td);
 178         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 179
 180         if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 181                 cred_update_thread(td);
 182         if (td->td_pflags & TDP_OWEUPC && p->p_flag & P_PROFIL) {
 183                 addupc_task(td, td->td_profil_addr, td->td_profil_ticks);
 184                 td->td_profil_ticks = 0;
 185                 td->td_pflags &= ~TDP_OWEUPC;
 186         }
 187         if (flags & TDF_ALRMPEND) {
 188                 PROC_LOCK(p);
 189                 psignal(p, SIGVTALRM);
 190                 PROC_UNLOCK(p);
 191         }
 192 #if defined(DEV_NPX) && !defined(SMP)
 193         if (PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags & PCB_NPXTRAP) {
 194                 atomic_clear_int(&PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags,
 195                     PCB_NPXTRAP);
 196                 ucode = npxtrap();
 197                 if (ucode != -1) {
 198                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 199                         ksi.ksi_signo = SIGFPE;
 200                         ksi.ksi_code = ucode;
 201                         trapsignal(td, &ksi);
 202                 }
 203         }
 204 #endif
 205         if (flags & TDF_PROFPEND) {
 206                 PROC_LOCK(p);
 207                 psignal(p, SIGPROF);
 208                 PROC_UNLOCK(p);
 209         }
 210 #ifdef MAC
 211         if (flags & TDF_MACPEND)
 212                 mac_thread_userret(td);
 213 #endif
 214         if (flags & TDF_NEEDRESCHED) {
 215 #ifdef KTRACE
 216                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 217                         ktrcsw(1, 1);
 218 #endif
 219                 thread_lock(td);
 220                 sched_prio(td, td->td_user_pri);
 221                 mi_switch(SW_INVOL | SWT_NEEDRESCHED, NULL);
 222                 thread_unlock(td);
 223 #ifdef KTRACE
 224                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 225                         ktrcsw(0, 1);
 226 #endif
 227         }
 228
 229         /*
 230          * Check for signals. Unlocked reads of p_pendingcnt or
 231          * p_siglist might cause process-directed signal to be handled
 232          * later.
 233          */
 234         if (flags & TDF_NEEDSIGCHK || p->p_pendingcnt > 0 ||
 235             !SIGISEMPTY(p->p_siglist)) {
 236                 PROC_LOCK(p);
 237                 mtx_lock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 238                 while ((sig = cursig(td, SIG_STOP_ALLOWED)) != 0)
 239                         postsig(sig);
 240                 mtx_unlock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 241                 PROC_UNLOCK(p);
 242         }
 243         /*
 244          * We need to check to see if we have to exit or wait due to a
 245          * single threading requirement or some other STOP condition.
 246          */
 247         if (flags & TDF_NEEDSUSPCHK) {
 248                 PROC_LOCK(p);
 249                 thread_suspend_check(0);
 250                 PROC_UNLOCK(p);
 251         }
 252
 253         if (td->td_pflags & TDP_OLDMASK) {
 254                 td->td_pflags &= ~TDP_OLDMASK;
 255                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &td->td_oldsigmask, NULL, 0);
 256         }
 257
 258         userret(td, framep);
 259         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 260 }
 261
 262 #ifdef HAVE_SYSCALL_ARGS_DEF
 263 const char *
 264 syscallname(struct proc *p, u_int code)
 265 {
 266         static const char unknown[] = "unknown";
 267         struct sysentvec *sv;
 268
 269         sv = p->p_sysent;
 270         if (sv->sv_syscallnames == NULL || code >= sv->sv_size)
 271                 return (unknown);
 272         return (sv->sv_syscallnames[code]);
 273 }
 274
 275 int
 276 syscallenter(struct thread *td, struct syscall_args *sa)
 277 {
 278         struct proc *p;
 279         int error, traced;
 280
 281         PCPU_INC(cnt.v_syscall);
 282         p = td->td_proc;
 283         td->td_syscalls++;
 284
 285         td->td_pticks = 0;
 286         if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 287                 cred_update_thread(td);
 288         if (p->p_flag & P_TRACED) {
 289                 traced = 1;
 290                 PROC_LOCK(p);
 291                 td->td_dbgflags &= ~TDB_USERWR;
 292                 td->td_dbgflags |= TDB_SCE;
 293                 PROC_UNLOCK(p);
 294         } else
 295                 traced = 0;
 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
 302         CTR6(KTR_SYSC,
 303 "syscall: td=%p pid %d %s (%#lx, %#lx, %#lx)",
 304             td, td->td_proc->p_pid, syscallname(p, sa->code),
 305             sa->args[0], sa->args[1], sa->args[2]);
 306
 307         if (error == 0) {
 308                 STOPEVENT(p, S_SCE, sa->narg);
 309                 PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCE);
 310                 if (td->td_dbgflags & TDB_USERWR) {
 311                         /*
 312                          * Reread syscall number and arguments if
 313                          * debugger modified registers or memory.
 314                          */
 315                         error = (p->p_sysent->sv_fetch_syscall_args)(td, sa);
 316 #ifdef KTRACE
 317                         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
 318                                 ktrsyscall(sa->code, sa->narg, sa->args);
 319 #endif
 320                         if (error != 0)
 321                                 goto retval;
 322                 }
 323
 324 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 325                 /*
 326                  * If the systrace module has registered it's probe
 327                  * callback and if there is a probe active for the
 328                  * syscall 'entry', process the probe.
 329                  */
 330                 if (systrace_probe_func != NULL && sa->callp->sy_entry != 0)
 331                         (*systrace_probe_func)(sa->callp->sy_entry, sa->code,
 332                             sa->callp, sa->args);
 333 #endif
 334
 335                 AUDIT_SYSCALL_ENTER(sa->code, td);
 336                 error = (sa->callp->sy_call)(td, sa->args);
 337                 AUDIT_SYSCALL_EXIT(error, td);
 338
 339                 /* Save the latest error return value. */
 340                 td->td_errno = error;
 341
 342 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 343                 /*
 344                  * If the systrace module has registered it's probe
 345                  * callback and if there is a probe active for the
 346                  * syscall 'return', process the probe.
 347                  */
 348                 if (systrace_probe_func != NULL && sa->callp->sy_return != 0)
 349                         (*systrace_probe_func)(sa->callp->sy_return, sa->code,
 350                             sa->callp, sa->args);
 351 #endif
 352                 CTR4(KTR_SYSC, "syscall: p=%p error=%d return %#lx %#lx",
 353                     p, error, td->td_retval[0], td->td_retval[1]);
 354         }
 355  retval:
 356         if (traced) {
 357                 PROC_LOCK(p);
 358                 td->td_dbgflags &= ~TDB_SCE;
 359                 PROC_UNLOCK(p);
 360         }
 361         (p->p_sysent->sv_set_syscall_retval)(td, error);
 362         return (error);
 363 }
 364
 365 void
 366 syscallret(struct thread *td, int error, struct syscall_args *sa __unused)
 367 {
 368         struct proc *p;
 369         int traced;
 370
 371         p = td->td_proc;
 372
 373         /*
 374          * Check for misbehavior.
 375          */
 376         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "System call %s returning",
 377             syscallname(p, sa->code));
 378         KASSERT(td->td_critnest == 0,
 379             ("System call %s returning in a critical section",
 380             syscallname(p, sa->code)));
 381         KASSERT(td->td_locks == 0,
 382             ("System call %s returning with %d locks held",
 383              syscallname(p, sa->code), td->td_locks));
 384
 385         /*
 386          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
 387          */
 388         userret(td, td->td_frame);
 389
 390         CTR4(KTR_SYSC, "syscall %s exit thread %p pid %d proc %s",
 391             syscallname(p, sa->code), td, td->td_proc->p_pid, td->td_name);
 392
 393 #ifdef KTRACE
 394         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET))
 395                 ktrsysret(sa->code, error, td->td_retval[0]);
 396 #endif
 397
 398         if (p->p_flag & P_TRACED) {
 399                 traced = 1;
 400                 PROC_LOCK(p);
 401                 td->td_dbgflags |= TDB_SCX;
 402                 PROC_UNLOCK(p);
 403         } else
 404                 traced = 0;
 405         /*
 406          * This works because errno is findable through the
 407          * register set.  If we ever support an emulation where this
 408          * is not the case, this code will need to be revisited.
 409          */
 410         STOPEVENT(p, S_SCX, sa->code);
 411         PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCX);
 412         if (traced || (td->td_dbgflags & TDB_EXEC) != 0) {
 413                 PROC_LOCK(p);
 414                 td->td_dbgflags &= ~(TDB_SCX | TDB_EXEC);
 415                 PROC_UNLOCK(p);
 416         }
 417 }
 418 #endif /* HAVE_SYSCALL_ARGS_DEF */