arch/i386/kernel/ptrace.c

   1 /* ptrace.c */
   2 /* By Ross Biro 1/23/92 */
   3 /*
   4  * Pentium III FXSR, SSE support
   5  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   6  */
   7
   8 #include <linux/kernel.h>
   9 #include <linux/sched.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/smp.h>
  12 #include <linux/smp_lock.h>
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/ptrace.h>
  15 #include <linux/user.h>
  16 #include <linux/security.h>
  17 #include <linux/audit.h>
  18
  19 #include <asm/uaccess.h>
  20 #include <asm/pgtable.h>
  21 #include <asm/system.h>
  22 #include <asm/processor.h>
  23 #include <asm/i387.h>
  24 #include <asm/debugreg.h>
  25 #include <asm/ldt.h>
  26 #include <asm/desc.h>
  27
  28 /*
  29  * does not yet catch signals sent when the child dies.
  30  * in exit.c or in signal.c.
  31  */
  32
  33 /* determines which flags the user has access to. */
  34 /* 1 = access 0 = no access */
  35 #define FLAG_MASK 0x00044dd5
  36
  37 /* set's the trap flag. */
  38 #define TRAP_FLAG 0x100
  39
  40 /*
  41  * Offset of eflags on child stack..
  42  */
  43 #define EFL_OFFSET ((EFL-2)*4-sizeof(struct pt_regs))
  44
  45 /*
  46  * this routine will get a word off of the processes privileged stack.
  47  * the offset is how far from the base addr as stored in the TSS.
  48  * this routine assumes that all the privileged stacks are in our
  49  * data space.
  50  */
  51 static inline int get_stack_long(struct task_struct *task, int offset)
  52 {
  53         unsigned char *stack;
  54
  55         stack = (unsigned char *)task->thread.esp0;
  56         stack += offset;
  57         return (*((int *)stack));
  58 }
  59
  60 /*
  61  * this routine will put a word on the processes privileged stack.
  62  * the offset is how far from the base addr as stored in the TSS.
  63  * this routine assumes that all the privileged stacks are in our
  64  * data space.
  65  */
  66 static inline int put_stack_long(struct task_struct *task, int offset,
  67         unsigned long data)
  68 {
  69         unsigned char * stack;
  70
  71         stack = (unsigned char *) task->thread.esp0;
  72         stack += offset;
  73         *(unsigned long *) stack = data;
  74         return 0;
  75 }
  76
  77 static int putreg(struct task_struct *child,
  78         unsigned long regno, unsigned long value)
  79 {
  80         switch (regno >> 2) {
  81                 case FS:
  82                         if (value && (value & 3) != 3)
  83                                 return -EIO;
  84                         child->thread.fs = value;
  85                         return 0;
  86                 case GS:
  87                         if (value && (value & 3) != 3)
  88                                 return -EIO;
  89                         child->thread.gs = value;
  90                         return 0;
  91                 case DS:
  92                 case ES:
  93                         if (value && (value & 3) != 3)
  94                                 return -EIO;
  95                         value &= 0xffff;
  96                         break;
  97                 case SS:
  98                 case CS:
  99                         if ((value & 3) != 3)
 100                                 return -EIO;
 101                         value &= 0xffff;
 102                         break;
 103                 case EFL:
 104                         value &= FLAG_MASK;
 105                         value |= get_stack_long(child, EFL_OFFSET) & ~FLAG_MASK;
 106                         break;
 107         }
 108         if (regno > GS*4)
 109                 regno -= 2*4;
 110         put_stack_long(child, regno - sizeof(struct pt_regs), value);
 111         return 0;
 112 }
 113
 114 static unsigned long getreg(struct task_struct *child,
 115         unsigned long regno)
 116 {
 117         unsigned long retval = ~0UL;
 118
 119         switch (regno >> 2) {
 120                 case FS:
 121                         retval = child->thread.fs;
 122                         break;
 123                 case GS:
 124                         retval = child->thread.gs;
 125                         break;
 126                 case DS:
 127                 case ES:
 128                 case SS:
 129                 case CS:
 130                         retval = 0xffff;
 131                         /* fall through */
 132                 default:
 133                         if (regno > GS*4)
 134                                 regno -= 2*4;
 135                         regno = regno - sizeof(struct pt_regs);
 136                         retval &= get_stack_long(child, regno);
 137         }
 138         return retval;
 139 }
 140
 141 /*
 142  * Called by kernel/ptrace.c when detaching..
 143  *
 144  * Make sure the single step bit is not set.
 145  */
 146 void ptrace_disable(struct task_struct *child)
 147 {
 148         long tmp;
 149
 150         tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET) & ~TRAP_FLAG;
 151         put_stack_long(child, EFL_OFFSET, tmp);
 152 }
 153
 154 /*
 155  * Perform get_thread_area on behalf of the traced child.
 156  */
 157 static int
 158 ptrace_get_thread_area(struct task_struct *child,
 159                        int idx, struct user_desc __user *user_desc)
 160 {
 161         struct user_desc info;
 162         struct desc_struct *desc;
 163
 164 /*
 165  * Get the current Thread-Local Storage area:
 166  */
 167
 168 #define GET_BASE(desc) ( \
 169         (((desc)->a >> 16) & 0x0000ffff) | \
 170         (((desc)->b << 16) & 0x00ff0000) | \
 171         ( (desc)->b        & 0xff000000)   )
 172
 173 #define GET_LIMIT(desc) ( \
 174         ((desc)->a & 0x0ffff) | \
 175          ((desc)->b & 0xf0000) )
 176
 177 #define GET_32BIT(desc)         (((desc)->b >> 22) & 1)
 178 #define GET_CONTENTS(desc)      (((desc)->b >> 10) & 3)
 179 #define GET_WRITABLE(desc)      (((desc)->b >>  9) & 1)
 180 #define GET_LIMIT_PAGES(desc)   (((desc)->b >> 23) & 1)
 181 #define GET_PRESENT(desc)       (((desc)->b >> 15) & 1)
 182 #define GET_USEABLE(desc)       (((desc)->b >> 20) & 1)
 183
 184         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 185                 return -EINVAL;
 186
 187         desc = child->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 188
 189         info.entry_number = idx;
 190         info.base_addr = GET_BASE(desc);
 191         info.limit = GET_LIMIT(desc);
 192         info.seg_32bit = GET_32BIT(desc);
 193         info.contents = GET_CONTENTS(desc);
 194         info.read_exec_only = !GET_WRITABLE(desc);
 195         info.limit_in_pages = GET_LIMIT_PAGES(desc);
 196         info.seg_not_present = !GET_PRESENT(desc);
 197         info.useable = GET_USEABLE(desc);
 198
 199         if (copy_to_user(user_desc, &info, sizeof(info)))
 200                 return -EFAULT;
 201
 202         return 0;
 203 }
 204
 205 /*
 206  * Perform set_thread_area on behalf of the traced child.
 207  */
 208 static int
 209 ptrace_set_thread_area(struct task_struct *child,
 210                        int idx, struct user_desc __user *user_desc)
 211 {
 212         struct user_desc info;
 213         struct desc_struct *desc;
 214
 215         if (copy_from_user(&info, user_desc, sizeof(info)))
 216                 return -EFAULT;
 217
 218         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 219                 return -EINVAL;
 220
 221         desc = child->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 222         if (LDT_empty(&info)) {
 223                 desc->a = 0;
 224                 desc->b = 0;
 225         } else {
 226                 desc->a = LDT_entry_a(&info);
 227                 desc->b = LDT_entry_b(&info);
 228         }
 229
 230         return 0;
 231 }
 232
 233 asmlinkage int sys_ptrace(long request, long pid, long addr, long data)
 234 {
 235         struct task_struct *child;
 236         struct user * dummy = NULL;
 237         int i, ret;
 238         unsigned long __user *datap = (unsigned long __user *)data;
 239
 240         lock_kernel();
 241         ret = -EPERM;
 242         if (request == PTRACE_TRACEME) {
 243                 /* are we already being traced? */
 244                 if (current->ptrace & PT_PTRACED)
 245                         goto out;
 246                 ret = security_ptrace(current->parent, current);
 247                 if (ret)
 248                         goto out;
 249                 /* set the ptrace bit in the process flags. */
 250                 current->ptrace |= PT_PTRACED;
 251                 ret = 0;
 252                 goto out;
 253         }
 254         ret = -ESRCH;
 255         read_lock(&tasklist_lock);
 256         child = find_task_by_pid(pid);
 257         if (child)
 258                 get_task_struct(child);
 259         read_unlock(&tasklist_lock);
 260         if (!child)
 261                 goto out;
 262
 263         ret = -EPERM;
 264         if (pid == 1)           /* you may not mess with init */
 265                 goto out_tsk;
 266
 267         if (request == PTRACE_ATTACH) {
 268                 ret = ptrace_attach(child);
 269                 goto out_tsk;
 270         }
 271
 272         ret = ptrace_check_attach(child, request == PTRACE_KILL);
 273         if (ret < 0)
 274                 goto out_tsk;
 275
 276         switch (request) {
 277         /* when I and D space are separate, these will need to be fixed. */
 278         case PTRACE_PEEKTEXT: /* read word at location addr. */
 279         case PTRACE_PEEKDATA: {
 280                 unsigned long tmp;
 281                 int copied;
 282
 283                 copied = access_process_vm(child, addr, &tmp, sizeof(tmp), 0);
 284                 ret = -EIO;
 285                 if (copied != sizeof(tmp))
 286                         break;
 287                 ret = put_user(tmp, datap);
 288                 break;
 289         }
 290
 291         /* read the word at location addr in the USER area. */
 292         case PTRACE_PEEKUSR: {
 293                 unsigned long tmp;
 294
 295                 ret = -EIO;
 296                 if ((addr & 3) || addr < 0 ||
 297                     addr > sizeof(struct user) - 3)
 298                         break;
 299
 300                 tmp = 0;  /* Default return condition */
 301                 if(addr < FRAME_SIZE*sizeof(long))
 302                         tmp = getreg(child, addr);
 303                 if(addr >= (long) &dummy->u_debugreg[0] &&
 304                    addr <= (long) &dummy->u_debugreg[7]){
 305                         addr -= (long) &dummy->u_debugreg[0];
 306                         addr = addr >> 2;
 307                         tmp = child->thread.debugreg[addr];
 308                 }
 309                 ret = put_user(tmp, datap);
 310                 break;
 311         }
 312
 313         /* when I and D space are separate, this will have to be fixed. */
 314         case PTRACE_POKETEXT: /* write the word at location addr. */
 315         case PTRACE_POKEDATA:
 316                 ret = 0;
 317                 if (access_process_vm(child, addr, &data, sizeof(data), 1) == sizeof(data))
 318                         break;
 319                 ret = -EIO;
 320                 break;
 321
 322         case PTRACE_POKEUSR: /* write the word at location addr in the USER area */
 323                 ret = -EIO;
 324                 if ((addr & 3) || addr < 0 ||
 325                     addr > sizeof(struct user) - 3)
 326                         break;
 327
 328                 if (addr < FRAME_SIZE*sizeof(long)) {
 329                         ret = putreg(child, addr, data);
 330                         break;
 331                 }
 332                 /* We need to be very careful here.  We implicitly
 333                    want to modify a portion of the task_struct, and we
 334                    have to be selective about what portions we allow someone
 335                    to modify. */
 336
 337                   ret = -EIO;
 338                   if(addr >= (long) &dummy->u_debugreg[0] &&
 339                      addr <= (long) &dummy->u_debugreg[7]){
 340
 341                           if(addr == (long) &dummy->u_debugreg[4]) break;
 342                           if(addr == (long) &dummy->u_debugreg[5]) break;
 343                           if(addr < (long) &dummy->u_debugreg[4] &&
 344                              ((unsigned long) data) >= TASK_SIZE-3) break;
 345
 346                           if(addr == (long) &dummy->u_debugreg[7]) {
 347                                   data &= ~DR_CONTROL_RESERVED;
 348                                   for(i=0; i<4; i++)
 349                                           if ((0x5f54 >> ((data >> (16 + 4*i)) & 0xf)) & 1)
 350                                                   goto out_tsk;
 351                           }
 352
 353                           addr -= (long) &dummy->u_debugreg;
 354                           addr = addr >> 2;
 355                           child->thread.debugreg[addr] = data;
 356                           ret = 0;
 357                   }
 358                   break;
 359
 360         case PTRACE_SYSCALL: /* continue and stop at next (return from) syscall */
 361         case PTRACE_CONT: { /* restart after signal. */
 362                 long tmp;
 363
 364                 ret = -EIO;
 365                 if ((unsigned long) data > _NSIG)
 366                         break;
 367                 if (request == PTRACE_SYSCALL) {
 368                         set_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 369                 }
 370                 else {
 371                         clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 372                 }
 373                 child->exit_code = data;
 374         /* make sure the single step bit is not set. */
 375                 tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET) & ~TRAP_FLAG;
 376                 put_stack_long(child, EFL_OFFSET,tmp);
 377                 wake_up_process(child);
 378                 ret = 0;
 379                 break;
 380         }
 381
 382 /*
 383  * make the child exit.  Best I can do is send it a sigkill.
 384  * perhaps it should be put in the status that it wants to
 385  * exit.
 386  */
 387         case PTRACE_KILL: {
 388                 long tmp;
 389
 390                 ret = 0;
 391                 if (child->state == TASK_ZOMBIE)        /* already dead */
 392                         break;
 393                 child->exit_code = SIGKILL;
 394                 /* make sure the single step bit is not set. */
 395                 tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET) & ~TRAP_FLAG;
 396                 put_stack_long(child, EFL_OFFSET, tmp);
 397                 wake_up_process(child);
 398                 break;
 399         }
 400
 401         case PTRACE_SINGLESTEP: {  /* set the trap flag. */
 402                 long tmp;
 403
 404                 ret = -EIO;
 405                 if ((unsigned long) data > _NSIG)
 406                         break;
 407                 clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 408                 if ((child->ptrace & PT_DTRACE) == 0) {
 409                         /* Spurious delayed TF traps may occur */
 410                         child->ptrace |= PT_DTRACE;
 411                 }
 412                 tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET) | TRAP_FLAG;
 413                 put_stack_long(child, EFL_OFFSET, tmp);
 414                 child->exit_code = data;
 415                 /* give it a chance to run. */
 416                 wake_up_process(child);
 417                 ret = 0;
 418                 break;
 419         }
 420
 421         case PTRACE_DETACH:
 422                 /* detach a process that was attached. */
 423                 ret = ptrace_detach(child, data);
 424                 break;
 425
 426         case PTRACE_GETREGS: { /* Get all gp regs from the child. */
 427                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, datap, FRAME_SIZE*sizeof(long))) {
 428                         ret = -EIO;
 429                         break;
 430                 }
 431                 for ( i = 0; i < FRAME_SIZE*sizeof(long); i += sizeof(long) ) {
 432                         __put_user(getreg(child, i), datap);
 433                         datap++;
 434                 }
 435                 ret = 0;
 436                 break;
 437         }
 438
 439         case PTRACE_SETREGS: { /* Set all gp regs in the child. */
 440                 unsigned long tmp;
 441                 if (!access_ok(VERIFY_READ, datap, FRAME_SIZE*sizeof(long))) {
 442                         ret = -EIO;
 443                         break;
 444                 }
 445                 for ( i = 0; i < FRAME_SIZE*sizeof(long); i += sizeof(long) ) {
 446                         __get_user(tmp, datap);
 447                         putreg(child, i, tmp);
 448                         datap++;
 449                 }
 450                 ret = 0;
 451                 break;
 452         }
 453
 454         case PTRACE_GETFPREGS: { /* Get the child FPU state. */
 455                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, datap,
 456                                sizeof(struct user_i387_struct))) {
 457                         ret = -EIO;
 458                         break;
 459                 }
 460                 ret = 0;
 461                 if (!child->used_math)
 462                         init_fpu(child);
 463                 get_fpregs((struct user_i387_struct __user *)data, child);
 464                 break;
 465         }
 466
 467         case PTRACE_SETFPREGS: { /* Set the child FPU state. */
 468                 if (!access_ok(VERIFY_READ, datap,
 469                                sizeof(struct user_i387_struct))) {
 470                         ret = -EIO;
 471                         break;
 472                 }
 473                 child->used_math = 1;
 474                 set_fpregs(child, (struct user_i387_struct __user *)data);
 475                 ret = 0;
 476                 break;
 477         }
 478
 479         case PTRACE_GETFPXREGS: { /* Get the child extended FPU state. */
 480                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, datap,
 481                                sizeof(struct user_fxsr_struct))) {
 482                         ret = -EIO;
 483                         break;
 484                 }
 485                 if (!child->used_math)
 486                         init_fpu(child);
 487                 ret = get_fpxregs((struct user_fxsr_struct __user *)data, child);
 488                 break;
 489         }
 490
 491         case PTRACE_SETFPXREGS: { /* Set the child extended FPU state. */
 492                 if (!access_ok(VERIFY_READ, datap,
 493                                sizeof(struct user_fxsr_struct))) {
 494                         ret = -EIO;
 495                         break;
 496                 }
 497                 child->used_math = 1;
 498                 ret = set_fpxregs(child, (struct user_fxsr_struct __user *)data);
 499                 break;
 500         }
 501
 502         case PTRACE_GET_THREAD_AREA:
 503                 ret = ptrace_get_thread_area(child, addr,
 504                                         (struct user_desc __user *) data);
 505                 break;
 506
 507         case PTRACE_SET_THREAD_AREA:
 508                 ret = ptrace_set_thread_area(child, addr,
 509                                         (struct user_desc __user *) data);
 510                 break;
 511
 512         default:
 513                 ret = ptrace_request(child, request, addr, data);
 514                 break;
 515         }
 516 out_tsk:
 517         put_task_struct(child);
 518 out:
 519         unlock_kernel();
 520         return ret;
 521 }
 522
 523 /* notification of system call entry/exit
 524  * - triggered by current->work.syscall_trace
 525  */
 526 __attribute__((regparm(3)))
 527 void do_syscall_trace(struct pt_regs *regs, int entryexit)
 528 {
 529         if (unlikely(current->audit_context)) {
 530                 if (!entryexit)
 531                         audit_syscall_entry(current, regs->orig_eax,
 532                                             regs->ebx, regs->ecx,
 533                                             regs->edx, regs->esi);
 534                 else
 535                         audit_syscall_exit(current, regs->eax);
 536         }
 537
 538         if (!test_thread_flag(TIF_SYSCALL_TRACE))
 539                 return;
 540         if (!(current->ptrace & PT_PTRACED))
 541                 return;
 542         /* the 0x80 provides a way for the tracing parent to distinguish
 543            between a syscall stop and SIGTRAP delivery */
 544         ptrace_notify(SIGTRAP | ((current->ptrace & PT_TRACESYSGOOD)
 545                                  ? 0x80 : 0));
 546
 547         /*
 548          * this isn't the same as continuing with a signal, but it will do
 549          * for normal use.  strace only continues with a signal if the
 550          * stopping signal is not SIGTRAP.  -brl
 551          */
 552         if (current->exit_code) {
 553                 send_sig(current->exit_code, current, 1);
 554                 current->exit_code = 0;
 555         }
 556 }