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/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/racct.h>
  65 #include <sys/resourcevar.h>
  66 #include <sys/sched.h>
  67 #include <sys/signalvar.h>
  68 #include <sys/syscall.h>
  69 #include <sys/syscallsubr.h>
  70 #include <sys/sysent.h>
  71 #include <sys/systm.h>
  72 #include <sys/vmmeter.h>
  73 #ifdef KTRACE
  74 #include <sys/uio.h>
  75 #include <sys/ktrace.h>
  76 #endif
  77 #include <security/audit/audit.h>
  78
  79 #include <machine/cpu.h>
  80
  81 #ifdef VIMAGE
  82 #include <net/vnet.h>
  83 #endif
  84
  85 #ifdef  HWPMC_HOOKS
  86 #include <sys/pmckern.h>
  87 #endif
  88
  89 #include <security/mac/mac_framework.h>
  90
  91 void (*softdep_ast_cleanup)(struct thread *);
  92
  93 /*
  94  * Define the code needed before returning to user mode, for trap and
  95  * syscall.
  96  */
  97 void
  98 userret(struct thread *td, struct trapframe *frame)
  99 {
 100         struct proc *p = td->td_proc;
 101
 102         CTR3(KTR_SYSC, "userret: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
 103             td->td_name);
 104         KASSERT((p->p_flag & P_WEXIT) == 0,
 105             ("Exiting process returns to usermode"));
 106 #ifdef DIAGNOSTIC
 107         /*
 108          * Check that we called signotify() enough.  For
 109          * multi-threaded processes, where signal distribution might
 110          * change due to other threads changing sigmask, the check is
 111          * racy and cannot be performed reliably.
 112          * If current process is vfork child, indicated by P_PPWAIT, then
 113          * issignal() ignores stops, so we block the check to avoid
 114          * classifying pending signals.
 115          */
 116         if (p->p_numthreads == 1) {
 117                 PROC_LOCK(p);
 118                 thread_lock(td);
 119                 if ((p->p_flag & P_PPWAIT) == 0) {
 120                         KASSERT(!SIGPENDING(td) || (td->td_flags &
 121                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING)) ==
 122                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING),
 123                             ("failed to set signal flags for ast p %p "
 124                             "td %p fl %x", p, td, td->td_flags));
 125                 }
 126                 thread_unlock(td);
 127                 PROC_UNLOCK(p);
 128         }
 129 #endif
 130 #ifdef KTRACE
 131         KTRUSERRET(td);
 132 #endif
 133         td_softdep_cleanup(td);
 134         MPASS(td->td_su == NULL);
 135
 136         /*
 137          * If this thread tickled GEOM, we need to wait for the giggling to
 138          * stop before we return to userland
 139          */
 140         if (td->td_pflags & TDP_GEOM)
 141                 g_waitidle();
 142
 143         /*
 144          * Charge system time if profiling.
 145          */
 146         if (p->p_flag & P_PROFIL)
 147                 addupc_task(td, TRAPF_PC(frame), td->td_pticks * psratio);
 148         /*
 149          * Let the scheduler adjust our priority etc.
 150          */
 151         sched_userret(td);
 152
 153         /*
 154          * Check for misbehavior.
 155          *
 156          * In case there is a callchain tracing ongoing because of
 157          * hwpmc(4), skip the scheduler pinning check.
 158          * hwpmc(4) subsystem, infact, will collect callchain informations
 159          * at ast() checkpoint, which is past userret().
 160          */
 161         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "userret: returning");
 162         KASSERT(td->td_critnest == 0,
 163             ("userret: Returning in a critical section"));
 164         KASSERT(td->td_locks == 0,
 165             ("userret: Returning with %d locks held", td->td_locks));
 166         KASSERT(td->td_rw_rlocks == 0,
 167             ("userret: Returning with %d rwlocks held in read mode",
 168             td->td_rw_rlocks));
 169         KASSERT((td->td_pflags & TDP_NOFAULTING) == 0,
 170             ("userret: Returning with pagefaults disabled"));
 171         KASSERT(td->td_no_sleeping == 0,
 172             ("userret: Returning with sleep disabled"));
 173         KASSERT(td->td_pinned == 0 || (td->td_pflags & TDP_CALLCHAIN) != 0,
 174             ("userret: Returning with with pinned thread"));
 175         KASSERT(td->td_vp_reserv == 0,
 176             ("userret: Returning while holding vnode reservation"));
 177         KASSERT((td->td_flags & (TDF_SBDRY | TDF_SEINTR | TDF_SERESTART)) == 0,
 178             ("userret: Returning with stop signals deferred"));
 179         KASSERT(td->td_su == NULL,
 180             ("userret: Returning with SU cleanup request not handled"));
 181 #ifdef VIMAGE
 182         /* Unfortunately td_vnet_lpush needs VNET_DEBUG. */
 183         VNET_ASSERT(curvnet == NULL,
 184             ("%s: Returning on td %p (pid %d, %s) with vnet %p set in %s",
 185             __func__, td, p->p_pid, td->td_name, curvnet,
 186             (td->td_vnet_lpush != NULL) ? td->td_vnet_lpush : "N/A"));
 187 #endif
 188 #ifdef RACCT
 189         if (racct_enable && p->p_throttled != 0) {
 190                 PROC_LOCK(p);
 191                 while (p->p_throttled != 0) {
 192                         msleep(p->p_racct, &p->p_mtx, 0, "racct",
 193                             p->p_throttled < 0 ? 0 : p->p_throttled);
 194                         if (p->p_throttled > 0)
 195                                 p->p_throttled = 0;
 196                 }
 197                 PROC_UNLOCK(p);
 198         }
 199 #endif
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Process an asynchronous software trap.
 204  * This is relatively easy.
 205  * This function will return with preemption disabled.
 206  */
 207 void
 208 ast(struct trapframe *framep)
 209 {
 210         struct thread *td;
 211         struct proc *p;
 212         int flags;
 213         int sig;
 214
 215         td = curthread;
 216         p = td->td_proc;
 217
 218         CTR3(KTR_SYSC, "ast: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
 219             p->p_comm);
 220         KASSERT(TRAPF_USERMODE(framep), ("ast in kernel mode"));
 221         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "Returning to user mode");
 222         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 223         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_NOTOWNED);
 224         td->td_frame = framep;
 225         td->td_pticks = 0;
 226
 227         /*
 228          * This updates the td_flag's for the checks below in one
 229          * "atomic" operation with turning off the astpending flag.
 230          * If another AST is triggered while we are handling the
 231          * AST's saved in flags, the astpending flag will be set and
 232          * ast() will be called again.
 233          */
 234         thread_lock(td);
 235         flags = td->td_flags;
 236         td->td_flags &= ~(TDF_ASTPENDING | TDF_NEEDSIGCHK | TDF_NEEDSUSPCHK |
 237             TDF_NEEDRESCHED | TDF_ALRMPEND | TDF_PROFPEND | TDF_MACPEND);
 238         thread_unlock(td);
 239         VM_CNT_INC(v_trap);
 240
 241         if (td->td_cowgen != p->p_cowgen)
 242                 thread_cow_update(td);
 243         if (td->td_pflags & TDP_OWEUPC && p->p_flag & P_PROFIL) {
 244                 addupc_task(td, td->td_profil_addr, td->td_profil_ticks);
 245                 td->td_profil_ticks = 0;
 246                 td->td_pflags &= ~TDP_OWEUPC;
 247         }
 248 #ifdef HWPMC_HOOKS
 249         /* Handle Software PMC callchain capture. */
 250         if (PMC_IS_PENDING_CALLCHAIN(td))
 251                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_USER_CALLCHAIN_SOFT, (void *) framep);
 252 #endif
 253         if (flags & TDF_ALRMPEND) {
 254                 PROC_LOCK(p);
 255                 kern_psignal(p, SIGVTALRM);
 256                 PROC_UNLOCK(p);
 257         }
 258         if (flags & TDF_PROFPEND) {
 259                 PROC_LOCK(p);
 260                 kern_psignal(p, SIGPROF);
 261                 PROC_UNLOCK(p);
 262         }
 263 #ifdef MAC
 264         if (flags & TDF_MACPEND)
 265                 mac_thread_userret(td);
 266 #endif
 267         if (flags & TDF_NEEDRESCHED) {
 268 #ifdef KTRACE
 269                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 270                         ktrcsw(1, 1, __func__);
 271 #endif
 272                 thread_lock(td);
 273                 sched_prio(td, td->td_user_pri);
 274                 mi_switch(SW_INVOL | SWT_NEEDRESCHED, NULL);
 275                 thread_unlock(td);
 276 #ifdef KTRACE
 277                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 278                         ktrcsw(0, 1, __func__);
 279 #endif
 280         }
 281
 282 #ifdef DIAGNOSTIC
 283         if (p->p_numthreads == 1 && (flags & TDF_NEEDSIGCHK) == 0) {
 284                 PROC_LOCK(p);
 285                 thread_lock(td);
 286                 /*
 287                  * Note that TDF_NEEDSIGCHK should be re-read from
 288                  * td_flags, since signal might have been delivered
 289                  * after we cleared td_flags above.  This is one of
 290                  * the reason for looping check for AST condition.
 291                  * See comment in userret() about P_PPWAIT.
 292                  */
 293                 if ((p->p_flag & P_PPWAIT) == 0) {
 294                         KASSERT(!SIGPENDING(td) || (td->td_flags &
 295                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING)) ==
 296                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING),
 297                             ("failed2 to set signal flags for ast p %p td %p "
 298                             "fl %x %x", p, td, flags, td->td_flags));
 299                 }
 300                 thread_unlock(td);
 301                 PROC_UNLOCK(p);
 302         }
 303 #endif
 304
 305         /*
 306          * Check for signals. Unlocked reads of p_pendingcnt or
 307          * p_siglist might cause process-directed signal to be handled
 308          * later.
 309          */
 310         if (flags & TDF_NEEDSIGCHK || p->p_pendingcnt > 0 ||
 311             !SIGISEMPTY(p->p_siglist)) {
 312                 PROC_LOCK(p);
 313                 mtx_lock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 314                 while ((sig = cursig(td)) != 0) {
 315                         KASSERT(sig >= 0, ("sig %d", sig));
 316                         postsig(sig);
 317                 }
 318                 mtx_unlock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 319                 PROC_UNLOCK(p);
 320         }
 321         /*
 322          * We need to check to see if we have to exit or wait due to a
 323          * single threading requirement or some other STOP condition.
 324          */
 325         if (flags & TDF_NEEDSUSPCHK) {
 326                 PROC_LOCK(p);
 327                 thread_suspend_check(0);
 328                 PROC_UNLOCK(p);
 329         }
 330
 331         if (td->td_pflags & TDP_OLDMASK) {
 332                 td->td_pflags &= ~TDP_OLDMASK;
 333                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &td->td_oldsigmask, NULL, 0);
 334         }
 335
 336         userret(td, framep);
 337 }
 338
 339 const char *
 340 syscallname(struct proc *p, u_int code)
 341 {
 342         static const char unknown[] = "unknown";
 343         struct sysentvec *sv;
 344
 345         sv = p->p_sysent;
 346         if (sv->sv_syscallnames == NULL || code >= sv->sv_size)
 347                 return (unknown);
 348         return (sv->sv_syscallnames[code]);
 349 }