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_kdtrace.h"
  50 #include "opt_sched.h"
  51
  52 #include <sys/param.h>
  53 #include <sys/bus.h>
  54 #include <sys/capsicum.h>
  55 #include <sys/kernel.h>
  56 #include <sys/lock.h>
  57 #include <sys/mutex.h>
  58 #include <sys/pmckern.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/ktr.h>
  61 #include <sys/pioctl.h>
  62 #include <sys/ptrace.h>
  63 #include <sys/racct.h>
  64 #include <sys/resourcevar.h>
  65 #include <sys/sched.h>
  66 #include <sys/signalvar.h>
  67 #include <sys/syscall.h>
  68 #include <sys/syscallsubr.h>
  69 #include <sys/sysent.h>
  70 #include <sys/systm.h>
  71 #include <sys/vmmeter.h>
  72 #ifdef KTRACE
  73 #include <sys/uio.h>
  74 #include <sys/ktrace.h>
  75 #endif
  76 #include <security/audit/audit.h>
  77
  78 #include <machine/cpu.h>
  79
  80 #ifdef VIMAGE
  81 #include <net/vnet.h>
  82 #endif
  83
  84 #ifdef XEN
  85 #include <vm/vm.h>
  86 #include <vm/vm_param.h>
  87 #include <vm/pmap.h>
  88 #endif
  89
  90 #ifdef  HWPMC_HOOKS
  91 #include <sys/pmckern.h>
  92 #endif
  93
  94 #include <security/mac/mac_framework.h>
  95
  96 void (*softdep_ast_cleanup)(void);
  97
  98 /*
  99  * Define the code needed before returning to user mode, for trap and
 100  * syscall.
 101  */
 102 void
 103 userret(struct thread *td, struct trapframe *frame)
 104 {
 105         struct proc *p = td->td_proc;
 106
 107         CTR3(KTR_SYSC, "userret: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
 108             td->td_name);
 109         KASSERT((p->p_flag & P_WEXIT) == 0,
 110             ("Exiting process returns to usermode"));
 111 #ifdef DIAGNOSTIC
 112         /*
 113          * Check that we called signotify() enough.  For
 114          * multi-threaded processes, where signal distribution might
 115          * change due to other threads changing sigmask, the check is
 116          * racy and cannot be performed reliably.
 117          * If current process is vfork child, indicated by P_PPWAIT, then
 118          * issignal() ignores stops, so we block the check to avoid
 119          * classifying pending signals.
 120          */
 121         if (p->p_numthreads == 1) {
 122                 PROC_LOCK(p);
 123                 thread_lock(td);
 124                 if ((p->p_flag & P_PPWAIT) == 0) {
 125                         KASSERT(!SIGPENDING(td) || (td->td_flags &
 126                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING)) ==
 127                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING),
 128                             ("failed to set signal flags for ast p %p "
 129                             "td %p fl %x", p, td, td->td_flags));
 130                 }
 131                 thread_unlock(td);
 132                 PROC_UNLOCK(p);
 133         }
 134 #endif
 135 #ifdef KTRACE
 136         KTRUSERRET(td);
 137 #endif
 138         if (softdep_ast_cleanup != NULL)
 139                 softdep_ast_cleanup();
 140
 141         /*
 142          * If this thread tickled GEOM, we need to wait for the giggling to
 143          * stop before we return to userland
 144          */
 145         if (td->td_pflags & TDP_GEOM)
 146                 g_waitidle();
 147
 148         /*
 149          * Charge system time if profiling.
 150          */
 151         if (p->p_flag & P_PROFIL)
 152                 addupc_task(td, TRAPF_PC(frame), td->td_pticks * psratio);
 153         /*
 154          * Let the scheduler adjust our priority etc.
 155          */
 156         sched_userret(td);
 157 #ifdef XEN
 158         PT_UPDATES_FLUSH();
 159 #endif
 160
 161         /*
 162          * Check for misbehavior.
 163          *
 164          * In case there is a callchain tracing ongoing because of
 165          * hwpmc(4), skip the scheduler pinning check.
 166          * hwpmc(4) subsystem, infact, will collect callchain informations
 167          * at ast() checkpoint, which is past userret().
 168          */
 169         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "userret: returning");
 170         KASSERT(td->td_critnest == 0,
 171             ("userret: Returning in a critical section"));
 172         KASSERT(td->td_locks == 0,
 173             ("userret: Returning with %d locks held", td->td_locks));
 174         KASSERT((td->td_pflags & TDP_NOFAULTING) == 0,
 175             ("userret: Returning with pagefaults disabled"));
 176         KASSERT(td->td_no_sleeping == 0,
 177             ("userret: Returning with sleep disabled"));
 178         KASSERT(td->td_pinned == 0 || (td->td_pflags & TDP_CALLCHAIN) != 0,
 179             ("userret: Returning with with pinned thread"));
 180         KASSERT(td->td_vp_reserv == 0,
 181             ("userret: Returning while holding vnode reservation"));
 182         KASSERT((td->td_flags & TDF_SBDRY) == 0,
 183             ("userret: Returning with stop signals deferred"));
 184         KASSERT(td->td_su == NULL,
 185             ("userret: Returning with SU cleanup request not handled"));
 186 #ifdef VIMAGE
 187         /* Unfortunately td_vnet_lpush needs VNET_DEBUG. */
 188         VNET_ASSERT(curvnet == NULL,
 189             ("%s: Returning on td %p (pid %d, %s) with vnet %p set in %s",
 190             __func__, td, p->p_pid, td->td_name, curvnet,
 191             (td->td_vnet_lpush != NULL) ? td->td_vnet_lpush : "N/A"));
 192 #endif
 193 #ifdef RACCT
 194         if (racct_enable) {
 195                 PROC_LOCK(p);
 196                 while (p->p_throttled == 1)
 197                         msleep(p->p_racct, &p->p_mtx, 0, "racct", 0);
 198                 PROC_UNLOCK(p);
 199         }
 200 #endif
 201 }
 202
 203 /*
 204  * Process an asynchronous software trap.
 205  * This is relatively easy.
 206  * This function will return with preemption disabled.
 207  */
 208 void
 209 ast(struct trapframe *framep)
 210 {
 211         struct thread *td;
 212         struct proc *p;
 213         int flags;
 214         int sig;
 215
 216         td = curthread;
 217         p = td->td_proc;
 218
 219         CTR3(KTR_SYSC, "ast: thread %p (pid %d, %s)", td, p->p_pid,
 220             p->p_comm);
 221         KASSERT(TRAPF_USERMODE(framep), ("ast in kernel mode"));
 222         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "Returning to user mode");
 223         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 224         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_NOTOWNED);
 225         td->td_frame = framep;
 226         td->td_pticks = 0;
 227
 228         /*
 229          * This updates the td_flag's for the checks below in one
 230          * "atomic" operation with turning off the astpending flag.
 231          * If another AST is triggered while we are handling the
 232          * AST's saved in flags, the astpending flag will be set and
 233          * ast() will be called again.
 234          */
 235         thread_lock(td);
 236         flags = td->td_flags;
 237         td->td_flags &= ~(TDF_ASTPENDING | TDF_NEEDSIGCHK | TDF_NEEDSUSPCHK |
 238             TDF_NEEDRESCHED | TDF_ALRMPEND | TDF_PROFPEND | TDF_MACPEND);
 239         thread_unlock(td);
 240         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 241
 242         if (td->td_ucred != p->p_ucred)
 243                 cred_update_thread(td);
 244         if (td->td_pflags & TDP_OWEUPC && p->p_flag & P_PROFIL) {
 245                 addupc_task(td, td->td_profil_addr, td->td_profil_ticks);
 246                 td->td_profil_ticks = 0;
 247                 td->td_pflags &= ~TDP_OWEUPC;
 248         }
 249 #ifdef HWPMC_HOOKS
 250         /* Handle Software PMC callchain capture. */
 251         if (PMC_IS_PENDING_CALLCHAIN(td))
 252                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_USER_CALLCHAIN_SOFT, (void *) framep);
 253 #endif
 254         if (flags & TDF_ALRMPEND) {
 255                 PROC_LOCK(p);
 256                 kern_psignal(p, SIGVTALRM);
 257                 PROC_UNLOCK(p);
 258         }
 259         if (flags & TDF_PROFPEND) {
 260                 PROC_LOCK(p);
 261                 kern_psignal(p, SIGPROF);
 262                 PROC_UNLOCK(p);
 263         }
 264 #ifdef MAC
 265         if (flags & TDF_MACPEND)
 266                 mac_thread_userret(td);
 267 #endif
 268         if (flags & TDF_NEEDRESCHED) {
 269 #ifdef KTRACE
 270                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 271                         ktrcsw(1, 1, __func__);
 272 #endif
 273                 thread_lock(td);
 274                 sched_prio(td, td->td_user_pri);
 275                 mi_switch(SW_INVOL | SWT_NEEDRESCHED, NULL);
 276                 thread_unlock(td);
 277 #ifdef KTRACE
 278                 if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 279                         ktrcsw(0, 1, __func__);
 280 #endif
 281         }
 282
 283 #ifdef DIAGNOSTIC
 284         if (p->p_numthreads == 1 && (flags & TDF_NEEDSIGCHK) == 0) {
 285                 PROC_LOCK(p);
 286                 thread_lock(td);
 287                 /*
 288                  * Note that TDF_NEEDSIGCHK should be re-read from
 289                  * td_flags, since signal might have been delivered
 290                  * after we cleared td_flags above.  This is one of
 291                  * the reason for looping check for AST condition.
 292                  * See comment in userret() about P_PPWAIT.
 293                  */
 294                 if ((p->p_flag & P_PPWAIT) == 0) {
 295                         KASSERT(!SIGPENDING(td) || (td->td_flags &
 296                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING)) ==
 297                             (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_ASTPENDING),
 298                             ("failed2 to set signal flags for ast p %p td %p "
 299                             "fl %x %x", p, td, flags, td->td_flags));
 300                 }
 301                 thread_unlock(td);
 302                 PROC_UNLOCK(p);
 303         }
 304 #endif
 305
 306         /*
 307          * Check for signals. Unlocked reads of p_pendingcnt or
 308          * p_siglist might cause process-directed signal to be handled
 309          * later.
 310          */
 311         if (flags & TDF_NEEDSIGCHK || p->p_pendingcnt > 0 ||
 312             !SIGISEMPTY(p->p_siglist)) {
 313                 PROC_LOCK(p);
 314                 mtx_lock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 315                 while ((sig = cursig(td)) != 0)
 316                         postsig(sig);
 317                 mtx_unlock(&p->p_sigacts->ps_mtx);
 318                 PROC_UNLOCK(p);
 319         }
 320         /*
 321          * We need to check to see if we have to exit or wait due to a
 322          * single threading requirement or some other STOP condition.
 323          */
 324         if (flags & TDF_NEEDSUSPCHK) {
 325                 PROC_LOCK(p);
 326                 thread_suspend_check(0);
 327                 PROC_UNLOCK(p);
 328         }
 329
 330         if (td->td_pflags & TDP_OLDMASK) {
 331                 td->td_pflags &= ~TDP_OLDMASK;
 332                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &td->td_oldsigmask, NULL, 0);
 333         }
 334
 335         userret(td, framep);
 336 }
 337
 338 const char *
 339 syscallname(struct proc *p, u_int code)
 340 {
 341         static const char unknown[] = "unknown";
 342         struct sysentvec *sv;
 343
 344         sv = p->p_sysent;
 345         if (sv->sv_syscallnames == NULL || code >= sv->sv_size)
 346                 return (unknown);
 347         return (sv->sv_syscallnames[code]);
 348 }