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_hwpmc_hooks.h"
  48 #include "opt_ktrace.h"
  49 #include "opt_sched.h"
  50
  51 #include <sys/param.h>
  52 #include <sys/bus.h>
  53 #include <sys/capsicum.h>
  54 #include <sys/kernel.h>
  55 #include <sys/lock.h>
  56 #include <sys/mutex.h>
  57 #include <sys/pmckern.h>
  58 #include <sys/proc.h>
  59 #include <sys/ktr.h>
  60 #include <sys/pioctl.h>
  61 #include <sys/ptrace.h>
  62 #include <sys/racct.h>
  63 #include <sys/resourcevar.h>
  64 #include <sys/sched.h>
  65 #include <sys/signalvar.h>
  66 #include <sys/syscall.h>
  67 #include <sys/syscallsubr.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
  79 #ifdef VIMAGE
  80 #include <net/vnet.h>
  81 #endif
  82
  83 #ifdef  HWPMC_HOOKS
  84 #include <sys/pmckern.h>
  85 #endif
  86
  87 #include <security/mac/mac_framework.h>
  88
  89 void (*softdep_ast_cleanup)(struct thread *);
  90
  91 /*
  92  * Define the code needed before returning to user mode, for trap and
  93  * syscall.
  94  */
  95 void
  96 userret(struct thread *td, struct trapframe *frame)
  97 {
  98         struct proc *p = td->td_proc;
  99
 100         CTR3(KTR_SYSC, "userret: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
 101             td->td_name);
 102         KASSERT((p->p_flag & P_WEXIT) == 0,
 103             ("Exiting process returns to usermode"));
 104 #ifdef DIAGNOSTIC
 105         /*
 106          * Check that we called signotify() enough.  For
 107          * multi-threaded processes, where signal distribution might
 108          * change due to other threads changing sigmask, the check is
 109          * racy and cannot be performed reliably.
 110          * If current process is vfork child, indicated by P_PPWAIT, then
 111          * issignal() ignores stops, so we block the check to avoid
 112          * classifying pending signals.
 113          */
 114         if (p->p_numthreads == 1) {
 115                 PROC_LOCK(p);
 116                 thread_lock(td);
 117                 if ((p->p_flag & P_PPWAIT) == 0) {
 118                         KASSERT(!SIGPENDING(td) || (td->td_flags &
 119                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING)) ==
 120                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING),
 121                             ("failed to set signal flags for ast p %p "
 122                             "td %p fl %x", p, td, td->td_flags));
 123                 }
 124                 thread_unlock(td);
 125                 PROC_UNLOCK(p);
 126         }
 127 #endif
 128 #ifdef KTRACE
 129         KTRUSERRET(td);
 130 #endif
 131         td_softdep_cleanup(td);
 132         MPASS(td->td_su == NULL);
 133
 134         /*
 135          * If this thread tickled GEOM, we need to wait for the giggling to
 136          * stop before we return to userland
 137          */
 138         if (td->td_pflags & TDP_GEOM)
 139                 g_waitidle();
 140
 141         /*
 142          * Charge system time if profiling.
 143          */
 144         if (p->p_flag & P_PROFIL)
 145                 addupc_task(td, TRAPF_PC(frame), td->td_pticks * psratio);
 146         /*
 147          * Let the scheduler adjust our priority etc.
 148          */
 149         sched_userret(td);
 150
 151         /*
 152          * Check for misbehavior.
 153          *
 154          * In case there is a callchain tracing ongoing because of
 155          * hwpmc(4), skip the scheduler pinning check.
 156          * hwpmc(4) subsystem, infact, will collect callchain informations
 157          * at ast() checkpoint, which is past userret().
 158          */
 159         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "userret: returning");
 160         KASSERT(td->td_critnest == 0,
 161             ("userret: Returning in a critical section"));
 162         KASSERT(td->td_locks == 0,
 163             ("userret: Returning with %d locks held", td->td_locks));
 164         KASSERT(td->td_rw_rlocks == 0,
 165             ("userret: Returning with %d rwlocks held in read mode",
 166             td->td_rw_rlocks));
 167         KASSERT((td->td_pflags & TDP_NOFAULTING) == 0,
 168             ("userret: Returning with pagefaults disabled"));
 169         KASSERT(td->td_no_sleeping == 0,
 170             ("userret: Returning with sleep disabled"));
 171         KASSERT(td->td_pinned == 0 || (td->td_pflags & TDP_CALLCHAIN) != 0,
 172             ("userret: Returning with with pinned thread"));
 173         KASSERT(td->td_vp_reserv == 0,
 174             ("userret: Returning while holding vnode reservation"));
 175         KASSERT((td->td_flags & (TDF_SBDRY | TDF_SEINTR | TDF_SERESTART)) == 0,
 176             ("userret: Returning with stop signals deferred"));
 177         KASSERT(td->td_su == NULL,
 178             ("userret: Returning with SU cleanup request not handled"));
 179 #ifdef VIMAGE
 180         /* Unfortunately td_vnet_lpush needs VNET_DEBUG. */
 181         VNET_ASSERT(curvnet == NULL,
 182             ("%s: Returning on td %p (pid %d, %s) with vnet %p set in %s",
 183             __func__, td, p->p_pid, td->td_name, curvnet,
 184             (td->td_vnet_lpush != NULL) ? td->td_vnet_lpush : "N/A"));
 185 #endif
 186 #ifdef RACCT
 187         if (racct_enable && p->p_throttled != 0) {
 188                 PROC_LOCK(p);
 189                 while (p->p_throttled != 0) {
 190                         msleep(p->p_racct, &p->p_mtx, 0, "racct",
 191                             p->p_throttled < 0 ? 0 : p->p_throttled);
 192                         if (p->p_throttled > 0)
 193                                 p->p_throttled = 0;
 194                 }
 195                 PROC_UNLOCK(p);
 196         }
 197 #endif
 198 }
 199
 200 /*
 201  * Process an asynchronous software trap.
 202  * This is relatively easy.
 203  * This function will return with preemption disabled.
 204  */
 205 void
 206 ast(struct trapframe *framep)
 207 {
 208         struct thread *td;
 209         struct proc *p;
 210         int flags;
 211         int sig;
 212
 213         td = curthread;
 214         p = td->td_proc;
 215
 216         CTR3(KTR_SYSC, "ast: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
 217             p->p_comm);
 218         KASSERT(TRAPF_USERMODE(framep), ("ast in kernel mode"));
 219         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "Returning to user mode");
 220         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 221         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_NOTOWNED);
 222         td->td_frame = framep;
 223         td->td_pticks = 0;
 224
 225         /*
 226          * This updates the td_flag's for the checks below in one
 227          * "atomic" operation with turning off the astpending flag.
 228          * If another AST is triggered while we are handling the
 229          * AST's saved in flags, the astpending flag will be set and
 230          * ast() will be called again.
 231          */
 232         thread_lock(td);
 233         flags = td->td_flags;
 234         td->td_flags &= ~(TDF_ASTPENDING | TDF_NEEDSIGCHK | TDF_NEEDSUSPCHK |
 235             TDF_NEEDRESCHED | TDF_ALRMPEND | TDF_PROFPEND | TDF_MACPEND);
 236         thread_unlock(td);
 237         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 238
 239         if (td->td_cowgen != p->p_cowgen)
 240                 thread_cow_update(td);
 241         if (td->td_pflags & TDP_OWEUPC && p->p_flag & P_PROFIL) {
 242                 addupc_task(td, td->td_profil_addr, td->td_profil_ticks);
 243                 td->td_profil_ticks = 0;
 244                 td->td_pflags &= ~TDP_OWEUPC;
 245         }
 246 #ifdef HWPMC_HOOKS
 247         /* Handle Software PMC callchain capture. */
 248         if (PMC_IS_PENDING_CALLCHAIN(td))
 249                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_USER_CALLCHAIN_SOFT, (void *) framep);
 250 #endif
 251         if (flags & TDF_ALRMPEND) {
 252                 PROC_LOCK(p);
 253                 kern_psignal(p, SIGVTALRM);
 254                 PROC_UNLOCK(p);
 255         }
 256         if (flags & TDF_PROFPEND) {
 257                 PROC_LOCK(p);
 258                 kern_psignal(p, SIGPROF);
 259                 PROC_UNLOCK(p);
 260         }
 261 #ifdef MAC
 262         if (flags & TDF_MACPEND)
 263                 mac_thread_userret(td);
 264 #endif
 265         if (flags & TDF_NEEDRESCHED) {
 266 #ifdef KTRACE
 267                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 268                         ktrcsw(1, 1, __func__);
 269 #endif
 270                 thread_lock(td);
 271                 sched_prio(td, td->td_user_pri);
 272                 mi_switch(SW_INVOL | SWT_NEEDRESCHED, NULL);
 273                 thread_unlock(td);
 274 #ifdef KTRACE
 275                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 276                         ktrcsw(0, 1, __func__);
 277 #endif
 278         }
 279
 280 #ifdef DIAGNOSTIC
 281         if (p->p_numthreads == 1 && (flags & TDF_NEEDSIGCHK) == 0) {
 282                 PROC_LOCK(p);
 283                 thread_lock(td);
 284                 /*
 285                  * Note that TDF_NEEDSIGCHK should be re-read from
 286                  * td_flags, since signal might have been delivered
 287                  * after we cleared td_flags above.  This is one of
 288                  * the reason for looping check for AST condition.
 289                  * See comment in userret() about P_PPWAIT.
 290                  */
 291                 if ((p->p_flag & P_PPWAIT) == 0) {
 292                         KASSERT(!SIGPENDING(td) || (td->td_flags &
 293                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING)) ==
 294                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING),
 295                             ("failed2 to set signal flags for ast p %p td %p "
 296                             "fl %x %x", p, td, flags, td->td_flags));
 297                 }
 298                 thread_unlock(td);
 299                 PROC_UNLOCK(p);
 300         }
 301 #endif
 302
 303         /*
 304          * Check for signals. Unlocked reads of p_pendingcnt or
 305          * p_siglist might cause process-directed signal to be handled
 306          * later.
 307          */
 308         if (flags & TDF_NEEDSIGCHK || p->p_pendingcnt > 0 ||
 309             !SIGISEMPTY(p->p_siglist)) {
 310                 PROC_LOCK(p);
 311                 mtx_lock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 312                 while ((sig = cursig(td)) != 0) {
 313                         KASSERT(sig >= 0, ("sig %d", sig));
 314                         postsig(sig);
 315                 }
 316                 mtx_unlock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 317                 PROC_UNLOCK(p);
 318         }
 319         /*
 320          * We need to check to see if we have to exit or wait due to a
 321          * single threading requirement or some other STOP condition.
 322          */
 323         if (flags & TDF_NEEDSUSPCHK) {
 324                 PROC_LOCK(p);
 325                 thread_suspend_check(0);
 326                 PROC_UNLOCK(p);
 327         }
 328
 329         if (td->td_pflags & TDP_OLDMASK) {
 330                 td->td_pflags &= ~TDP_OLDMASK;
 331                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &td->td_oldsigmask, NULL, 0);
 332         }
 333
 334         userret(td, framep);
 335 }
 336
 337 const char *
 338 syscallname(struct proc *p, u_int code)
 339 {
 340         static const char unknown[] = "unknown";
 341         struct sysentvec *sv;
 342
 343         sv = p->p_sysent;
 344         if (sv->sv_syscallnames == NULL || code >= sv->sv_size)
 345                 return (unknown);
 346         return (sv->sv_syscallnames[code]);
 347 }