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         /*
 128          * Let the scheduler adjust our priority etc.
 129          */
 130         sched_userret(td);
 131         KASSERT(td->td_locks == 0,
 132             ("userret: Returning with %d locks held.", td->td_locks));
 133 #ifdef XEN
 134         PT_UPDATES_FLUSH();
 135 #endif
 136 }
 137
 138 /*
 139  * Process an asynchronous software trap.
 140  * This is relatively easy.
 141  * This function will return with preemption disabled.
 142  */
 143 void
 144 ast(struct trapframe *framep)
 145 {
 146         struct thread *td;
 147         struct proc *p;
 148         int flags;
 149         int sig;
 150 #if defined(DEV_NPX) && !defined(SMP)
 151         int ucode;
 152         ksiginfo_t ksi;
 153 #endif
 154
 155         td = curthread;
 156         p = td->td_proc;
 157
 158         CTR3(KTR_SYSC, "ast: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
 159             p->p_comm);
 160         KASSERT(TRAPF_USERMODE(framep), ("ast in kernel mode"));
 161         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "Returning to user mode");
 162         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 163         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_NOTOWNED);
 164         td->td_frame = framep;
 165         td->td_pticks = 0;
 166
 167         /*
 168          * This updates the td_flag's for the checks below in one
 169          * "atomic" operation with turning off the astpending flag.
 170          * If another AST is triggered while we are handling the
 171          * AST's saved in flags, the astpending flag will be set and
 172          * ast() will be called again.
 173          */
 174         thread_lock(td);
 175         flags = td->td_flags;
 176         td->td_flags &= ~(TDF_ASTPENDING | TDF_NEEDSIGCHK | TDF_NEEDSUSPCHK |
 177             TDF_NEEDRESCHED | TDF_ALRMPEND | TDF_PROFPEND | TDF_MACPEND);
 178         thread_unlock(td);
 179         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 180
 181         if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 182                 cred_update_thread(td);
 183         if (td->td_pflags & TDP_OWEUPC && p->p_flag & P_PROFIL) {
 184                 addupc_task(td, td->td_profil_addr, td->td_profil_ticks);
 185                 td->td_profil_ticks = 0;
 186                 td->td_pflags &= ~TDP_OWEUPC;
 187         }
 188         if (flags & TDF_ALRMPEND) {
 189                 PROC_LOCK(p);
 190                 psignal(p, SIGVTALRM);
 191                 PROC_UNLOCK(p);
 192         }
 193 #if defined(DEV_NPX) && !defined(SMP)
 194         if (PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags & PCB_NPXTRAP) {
 195                 atomic_clear_int(&PCPU_GET(curpcb)->pcb_flags,
 196                     PCB_NPXTRAP);
 197                 ucode = npxtrap();
 198                 if (ucode != -1) {
 199                         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 200                         ksi.ksi_signo = SIGFPE;
 201                         ksi.ksi_code = ucode;
 202                         trapsignal(td, &ksi);
 203                 }
 204         }
 205 #endif
 206         if (flags & TDF_PROFPEND) {
 207                 PROC_LOCK(p);
 208                 psignal(p, SIGPROF);
 209                 PROC_UNLOCK(p);
 210         }
 211 #ifdef MAC
 212         if (flags & TDF_MACPEND)
 213                 mac_thread_userret(td);
 214 #endif
 215         if (flags & TDF_NEEDRESCHED) {
 216 #ifdef KTRACE
 217                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 218                         ktrcsw(1, 1);
 219 #endif
 220                 thread_lock(td);
 221                 sched_prio(td, td->td_user_pri);
 222                 mi_switch(SW_INVOL | SWT_NEEDRESCHED, NULL);
 223                 thread_unlock(td);
 224 #ifdef KTRACE
 225                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 226                         ktrcsw(0, 1);
 227 #endif
 228         }
 229
 230         /*
 231          * Check for signals. Unlocked reads of p_pendingcnt or
 232          * p_siglist might cause process-directed signal to be handled
 233          * later.
 234          */
 235         if (flags & TDF_NEEDSIGCHK || p->p_pendingcnt > 0 ||
 236             !SIGISEMPTY(p->p_siglist)) {
 237                 PROC_LOCK(p);
 238                 mtx_lock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 239                 while ((sig = cursig(td, SIG_STOP_ALLOWED)) != 0)
 240                         postsig(sig);
 241                 mtx_unlock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 242                 PROC_UNLOCK(p);
 243         }
 244         /*
 245          * We need to check to see if we have to exit or wait due to a
 246          * single threading requirement or some other STOP condition.
 247          */
 248         if (flags & TDF_NEEDSUSPCHK) {
 249                 PROC_LOCK(p);
 250                 thread_suspend_check(0);
 251                 PROC_UNLOCK(p);
 252         }
 253
 254         if (td->td_pflags & TDP_OLDMASK) {
 255                 td->td_pflags &= ~TDP_OLDMASK;
 256                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &td->td_oldsigmask, NULL, 0);
 257         }
 258
 259         userret(td, framep);
 260         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 261 }
 262
 263 #ifdef HAVE_SYSCALL_ARGS_DEF
 264 const char *
 265 syscallname(struct proc *p, u_int code)
 266 {
 267         static const char unknown[] = "unknown";
 268
 269         if (p->p_sysent->sv_syscallnames == NULL)
 270                 return (unknown);
 271         return (p->p_sysent->sv_syscallnames[code]);
 272 }
 273
 274 int
 275 syscallenter(struct thread *td, struct syscall_args *sa)
 276 {
 277         struct proc *p;
 278         int error, traced;
 279
 280         PCPU_INC(cnt.v_syscall);
 281         p = td->td_proc;
 282         td->td_syscalls++;
 283
 284         td->td_pticks = 0;
 285         if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 286                 cred_update_thread(td);
 287         if (p->p_flag & P_TRACED) {
 288                 traced = 1;
 289                 PROC_LOCK(p);
 290                 td->td_dbgflags &= ~TDB_USERWR;
 291                 td->td_dbgflags |= TDB_SCE;
 292                 PROC_UNLOCK(p);
 293         } else
 294                 traced = 0;
 295         error = (p->p_sysent->sv_fetch_syscall_args)(td, sa);
 296 #ifdef KTRACE
 297         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
 298                 ktrsyscall(sa->code, sa->narg, sa->args);
 299 #endif
 300
 301         CTR6(KTR_SYSC,
 302 "syscall: td=%p pid %d %s (%#lx, %#lx, %#lx)",
 303             td, td->td_proc->p_pid, syscallname(p, sa->code),
 304             sa->args[0], sa->args[1], sa->args[2]);
 305
 306         if (error == 0) {
 307                 STOPEVENT(p, S_SCE, sa->narg);
 308                 PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCE);
 309                 if (td->td_dbgflags & TDB_USERWR) {
 310                         /*
 311                          * Reread syscall number and arguments if
 312                          * debugger modified registers or memory.
 313                          */
 314                         error = (p->p_sysent->sv_fetch_syscall_args)(td, sa);
 315 #ifdef KTRACE
 316                         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
 317                                 ktrsyscall(sa->code, sa->narg, sa->args);
 318 #endif
 319                         if (error != 0)
 320                                 goto retval;
 321                 }
 322
 323 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 324                 /*
 325                  * If the systrace module has registered it's probe
 326                  * callback and if there is a probe active for the
 327                  * syscall 'entry', process the probe.
 328                  */
 329                 if (systrace_probe_func != NULL && sa->callp->sy_entry != 0)
 330                         (*systrace_probe_func)(sa->callp->sy_entry, sa->code,
 331                             sa->callp, sa->args);
 332 #endif
 333
 334                 AUDIT_SYSCALL_ENTER(sa->code, td);
 335                 error = (sa->callp->sy_call)(td, sa->args);
 336                 AUDIT_SYSCALL_EXIT(error, td);
 337
 338                 /* Save the latest error return value. */
 339                 td->td_errno = error;
 340
 341 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 342                 /*
 343                  * If the systrace module has registered it's probe
 344                  * callback and if there is a probe active for the
 345                  * syscall 'return', process the probe.
 346                  */
 347                 if (systrace_probe_func != NULL && sa->callp->sy_return != 0)
 348                         (*systrace_probe_func)(sa->callp->sy_return, sa->code,
 349                             sa->callp, sa->args);
 350 #endif
 351                 CTR4(KTR_SYSC, "syscall: p=%p error=%d return %#lx %#lx",
 352                     p, error, td->td_retval[0], td->td_retval[1]);
 353         }
 354  retval:
 355         if (traced) {
 356                 PROC_LOCK(p);
 357                 td->td_dbgflags &= ~TDB_SCE;
 358                 PROC_UNLOCK(p);
 359         }
 360         (p->p_sysent->sv_set_syscall_retval)(td, error);
 361         return (error);
 362 }
 363
 364 void
 365 syscallret(struct thread *td, int error, struct syscall_args *sa __unused)
 366 {
 367         struct proc *p;
 368         int traced;
 369
 370         p = td->td_proc;
 371
 372         /*
 373          * Check for misbehavior.
 374          */
 375         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "System call %s returning",
 376             syscallname(p, sa->code));
 377         KASSERT(td->td_critnest == 0,
 378             ("System call %s returning in a critical section",
 379             syscallname(p, sa->code)));
 380         KASSERT(td->td_locks == 0,
 381             ("System call %s returning with %d locks held",
 382              syscallname(p, sa->code), td->td_locks));
 383
 384         /*
 385          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
 386          */
 387         userret(td, td->td_frame);
 388
 389         CTR4(KTR_SYSC, "syscall %s exit thread %p pid %d proc %s",
 390             syscallname(p, sa->code), td, td->td_proc->p_pid, td->td_name);
 391
 392 #ifdef KTRACE
 393         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET))
 394                 ktrsysret(sa->code, error, td->td_retval[0]);
 395 #endif
 396
 397         if (p->p_flag & P_TRACED) {
 398                 traced = 1;
 399                 PROC_LOCK(p);
 400                 td->td_dbgflags |= TDB_SCX;
 401                 PROC_UNLOCK(p);
 402         } else
 403                 traced = 0;
 404         /*
 405          * This works because errno is findable through the
 406          * register set.  If we ever support an emulation where this
 407          * is not the case, this code will need to be revisited.
 408          */
 409         STOPEVENT(p, S_SCX, sa->code);
 410         PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCX);
 411         if (traced || (td->td_dbgflags & TDB_EXEC) != 0) {
 412                 PROC_LOCK(p);
 413                 td->td_dbgflags &= ~(TDB_SCX | TDB_EXEC);
 414                 PROC_UNLOCK(p);
 415         }
 416 }
 417 #endif /* HAVE_SYSCALL_ARGS_DEF */