arch/um/kernel/process.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Jeff Dike (jdike@karaya.com)
   3  * Licensed under the GPL
   4  */
   5
   6 #include <stdio.h>
   7 #include <unistd.h>
   8 #include <signal.h>
   9 #include <sched.h>
  10 #include <errno.h>
  11 #include <stdarg.h>
  12 #include <stdlib.h>
  13 #include <setjmp.h>
  14 #include <sys/time.h>
  15 #include <sys/wait.h>
  16 #include <sys/mman.h>
  17 #include <asm/unistd.h>
  18 #include <asm/page.h>
  19 #include "user_util.h"
  20 #include "kern_util.h"
  21 #include "user.h"
  22 #include "process.h"
  23 #include "signal_kern.h"
  24 #include "signal_user.h"
  25 #include "sysdep/ptrace.h"
  26 #include "sysdep/sigcontext.h"
  27 #include "irq_user.h"
  28 #include "ptrace_user.h"
  29 #include "time_user.h"
  30 #include "init.h"
  31 #include "os.h"
  32 #include "uml-config.h"
  33 #include "choose-mode.h"
  34 #include "mode.h"
  35 #ifdef UML_CONFIG_MODE_SKAS
  36 #include "skas.h"
  37 #include "skas_ptrace.h"
  38 #include "registers.h"
  39 #endif
  40
  41 void init_new_thread_stack(void *sig_stack, void (*usr1_handler)(int))
  42 {
  43         int flags = 0, pages;
  44
  45         if(sig_stack != NULL){
  46                 pages = (1 << UML_CONFIG_KERNEL_STACK_ORDER);
  47                 set_sigstack(sig_stack, pages * page_size());
  48                 flags = SA_ONSTACK;
  49         }
  50         if(usr1_handler) set_handler(SIGUSR1, usr1_handler, flags, -1);
  51 }
  52
  53 void init_new_thread_signals(int altstack)
  54 {
  55         int flags = altstack ? SA_ONSTACK : 0;
  56
  57         set_handler(SIGSEGV, (__sighandler_t) sig_handler, flags,
  58                     SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  59         set_handler(SIGTRAP, (__sighandler_t) sig_handler, flags,
  60                     SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  61         set_handler(SIGFPE, (__sighandler_t) sig_handler, flags,
  62                     SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  63         set_handler(SIGILL, (__sighandler_t) sig_handler, flags,
  64                     SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  65         set_handler(SIGBUS, (__sighandler_t) sig_handler, flags,
  66                     SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  67         set_handler(SIGUSR2, (__sighandler_t) sig_handler,
  68                     flags, SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  69         signal(SIGHUP, SIG_IGN);
  70
  71         init_irq_signals(altstack);
  72 }
  73
  74 struct tramp {
  75         int (*tramp)(void *);
  76         void *tramp_data;
  77         unsigned long temp_stack;
  78         int flags;
  79         int pid;
  80 };
  81
  82 /* See above for why sigkill is here */
  83
  84 int sigkill = SIGKILL;
  85
  86 int outer_tramp(void *arg)
  87 {
  88         struct tramp *t;
  89         int sig = sigkill;
  90
  91         t = arg;
  92         t->pid = clone(t->tramp, (void *) t->temp_stack + page_size()/2,
  93                        t->flags, t->tramp_data);
  94         if(t->pid > 0) wait_for_stop(t->pid, SIGSTOP, PTRACE_CONT, NULL);
  95         kill(os_getpid(), sig);
  96         _exit(0);
  97 }
  98
  99 int start_fork_tramp(void *thread_arg, unsigned long temp_stack,
 100                      int clone_flags, int (*tramp)(void *))
 101 {
 102         struct tramp arg;
 103         unsigned long sp;
 104         int new_pid, status, err;
 105
 106         /* The trampoline will run on the temporary stack */
 107         sp = stack_sp(temp_stack);
 108
 109         clone_flags |= CLONE_FILES | SIGCHLD;
 110
 111         arg.tramp = tramp;
 112         arg.tramp_data = thread_arg;
 113         arg.temp_stack = temp_stack;
 114         arg.flags = clone_flags;
 115
 116         /* Start the process and wait for it to kill itself */
 117         new_pid = clone(outer_tramp, (void *) sp, clone_flags, &arg);
 118         if(new_pid < 0)
 119                 return(new_pid);
 120
 121         CATCH_EINTR(err = waitpid(new_pid, &status, 0));
 122         if(err < 0)
 123                 panic("Waiting for outer trampoline failed - errno = %d",
 124                       errno);
 125
 126         if(!WIFSIGNALED(status) || (WTERMSIG(status) != SIGKILL))
 127                 panic("outer trampoline didn't exit with SIGKILL, "
 128                       "status = %d", status);
 129
 130         return(arg.pid);
 131 }
 132
 133 static int ptrace_child(void *arg)
 134 {
 135         int ret;
 136         int pid = os_getpid(), ppid = getppid();
 137         int sc_result;
 138
 139         if(ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0) < 0){
 140                 perror("ptrace");
 141                 os_kill_process(pid, 0);
 142         }
 143         os_stop_process(pid);
 144
 145         /*This syscall will be intercepted by the parent. Don't call more than
 146          * once, please.*/
 147         sc_result = os_getpid();
 148
 149         if (sc_result == pid)
 150                 ret = 1; /*Nothing modified by the parent, we are running
 151                            normally.*/
 152         else if (sc_result == ppid)
 153                 ret = 0; /*Expected in check_ptrace and check_sysemu when they
 154                            succeed in modifying the stack frame*/
 155         else
 156                 ret = 2; /*Serious trouble! This could be caused by a bug in
 157                            host 2.6 SKAS3/2.6 patch before release -V6, together
 158                            with a bug in the UML code itself.*/
 159         _exit(ret);
 160 }
 161
 162 static int start_ptraced_child(void **stack_out)
 163 {
 164         void *stack;
 165         unsigned long sp;
 166         int pid, n, status;
 167
 168         stack = mmap(NULL, PAGE_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
 169                      MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 170         if(stack == MAP_FAILED)
 171                 panic("check_ptrace : mmap failed, errno = %d", errno);
 172         sp = (unsigned long) stack + PAGE_SIZE - sizeof(void *);
 173         pid = clone(ptrace_child, (void *) sp, SIGCHLD, NULL);
 174         if(pid < 0)
 175                 panic("check_ptrace : clone failed, errno = %d", errno);
 176         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 177         if(n < 0)
 178                 panic("check_ptrace : wait failed, errno = %d", errno);
 179         if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGSTOP))
 180                 panic("check_ptrace : expected SIGSTOP, got status = %d",
 181                       status);
 182
 183         *stack_out = stack;
 184         return(pid);
 185 }
 186
 187 /* When testing for SYSEMU support, if it is one of the broken versions, we must
 188  * just avoid using sysemu, not panic, but only if SYSEMU features are broken.
 189  * So only for SYSEMU features we test mustpanic, while normal host features
 190  * must work anyway!*/
 191 static int stop_ptraced_child(int pid, void *stack, int exitcode, int mustpanic)
 192 {
 193         int status, n, ret = 0;
 194
 195         if(ptrace(PTRACE_CONT, pid, 0, 0) < 0)
 196                 panic("check_ptrace : ptrace failed, errno = %d", errno);
 197         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, 0));
 198         if(!WIFEXITED(status) || (WEXITSTATUS(status) != exitcode)) {
 199                 int exit_with = WEXITSTATUS(status);
 200                 if (exit_with == 2)
 201                         printk("check_ptrace : child exited with status 2. "
 202                                "Serious trouble happening! Try updating your "
 203                                "host skas patch!\nDisabling SYSEMU support.");
 204                 printk("check_ptrace : child exited with exitcode %d, while "
 205                       "expecting %d; status 0x%x", exit_with,
 206                       exitcode, status);
 207                 if (mustpanic)
 208                         panic("\n");
 209                 else
 210                         printk("\n");
 211                 ret = -1;
 212         }
 213
 214         if(munmap(stack, PAGE_SIZE) < 0)
 215                 panic("check_ptrace : munmap failed, errno = %d", errno);
 216         return ret;
 217 }
 218
 219 static int force_sysemu_disabled = 0;
 220
 221 static int __init nosysemu_cmd_param(char *str, int* add)
 222 {
 223         force_sysemu_disabled = 1;
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 __uml_setup("nosysemu", nosysemu_cmd_param,
 228                 "nosysemu\n"
 229                 "    Turns off syscall emulation patch for ptrace (SYSEMU) on.\n"
 230                 "    SYSEMU is a performance-patch introduced by Laurent Vivier. It changes\n"
 231                 "    behaviour of ptrace() and helps reducing host context switch rate.\n"
 232                 "    To make it working, you need a kernel patch for your host, too.\n"
 233                 "    See http://perso.wanadoo.fr/laurent.vivier/UML/ for further information.\n\n");
 234
 235 static void __init check_sysemu(void)
 236 {
 237         void *stack;
 238         int pid, syscall, n, status, count=0;
 239
 240         printk("Checking syscall emulation patch for ptrace...");
 241         sysemu_supported = 0;
 242         pid = start_ptraced_child(&stack);
 243
 244         if(ptrace(PTRACE_SYSEMU, pid, 0, 0) < 0)
 245                 goto fail;
 246
 247         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 248         if (n < 0)
 249                 panic("check_sysemu : wait failed, errno = %d", errno);
 250         if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGTRAP))
 251                 panic("check_sysemu : expected SIGTRAP, "
 252                       "got status = %d", status);
 253
 254         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET,
 255                    os_getpid());
 256         if(n < 0)
 257                 panic("check_sysemu : failed to modify system "
 258                       "call return, errno = %d", errno);
 259
 260         if (stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 0) < 0)
 261                 goto fail_stopped;
 262
 263         sysemu_supported = 1;
 264         printk("OK\n");
 265         set_using_sysemu(!force_sysemu_disabled);
 266
 267         printk("Checking advanced syscall emulation patch for ptrace...");
 268         pid = start_ptraced_child(&stack);
 269         while(1){
 270                 count++;
 271                 if(ptrace(PTRACE_SYSEMU_SINGLESTEP, pid, 0, 0) < 0)
 272                         goto fail;
 273                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 274                 if(n < 0)
 275                         panic("check_ptrace : wait failed, errno = %d", errno);
 276                 if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGTRAP))
 277                         panic("check_ptrace : expected (SIGTRAP|SYSCALL_TRAP), "
 278                               "got status = %d", status);
 279
 280                 syscall = ptrace(PTRACE_PEEKUSR, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
 281                                  0);
 282                 if(syscall == __NR_getpid){
 283                         if (!count)
 284                                 panic("check_ptrace : SYSEMU_SINGLESTEP doesn't singlestep");
 285                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET,
 286                                    os_getpid());
 287                         if(n < 0)
 288                                 panic("check_sysemu : failed to modify system "
 289                                       "call return, errno = %d", errno);
 290                         break;
 291                 }
 292         }
 293         if (stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 0) < 0)
 294                 goto fail_stopped;
 295
 296         sysemu_supported = 2;
 297         printk("OK\n");
 298
 299         if ( !force_sysemu_disabled )
 300                 set_using_sysemu(sysemu_supported);
 301         return;
 302
 303 fail:
 304         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 0);
 305 fail_stopped:
 306         printk("missing\n");
 307 }
 308
 309 void __init check_ptrace(void)
 310 {
 311         void *stack;
 312         int pid, syscall, n, status;
 313
 314         printk("Checking that ptrace can change system call numbers...");
 315         pid = start_ptraced_child(&stack);
 316
 317         if (ptrace(PTRACE_OLDSETOPTIONS, pid, 0, (void *)PTRACE_O_TRACESYSGOOD) < 0)
 318                 panic("check_ptrace: PTRACE_SETOPTIONS failed, errno = %d", errno);
 319
 320         while(1){
 321                 if(ptrace(PTRACE_SYSCALL, pid, 0, 0) < 0)
 322                         panic("check_ptrace : ptrace failed, errno = %d",
 323                               errno);
 324                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 325                 if(n < 0)
 326                         panic("check_ptrace : wait failed, errno = %d", errno);
 327                 if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGTRAP + 0x80))
 328                         panic("check_ptrace : expected SIGTRAP + 0x80, "
 329                               "got status = %d", status);
 330
 331                 syscall = ptrace(PTRACE_PEEKUSR, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
 332                                  0);
 333                 if(syscall == __NR_getpid){
 334                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
 335                                    __NR_getppid);
 336                         if(n < 0)
 337                                 panic("check_ptrace : failed to modify system "
 338                                       "call, errno = %d", errno);
 339                         break;
 340                 }
 341         }
 342         stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 1);
 343         printk("OK\n");
 344         check_sysemu();
 345 }
 346
 347 int run_kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, void **jmp_ptr)
 348 {
 349         sigjmp_buf buf;
 350         int n;
 351
 352         *jmp_ptr = &buf;
 353         n = sigsetjmp(buf, 1);
 354         if(n != 0)
 355                 return(n);
 356         (*fn)(arg);
 357         return(0);
 358 }
 359
 360 void forward_pending_sigio(int target)
 361 {
 362         sigset_t sigs;
 363
 364         if(sigpending(&sigs))
 365                 panic("forward_pending_sigio : sigpending failed");
 366         if(sigismember(&sigs, SIGIO))
 367                 kill(target, SIGIO);
 368 }
 369
 370 #ifdef UML_CONFIG_MODE_SKAS
 371 static inline int check_skas3_ptrace_support(void)
 372 {
 373         struct ptrace_faultinfo fi;
 374         void *stack;
 375         int pid, n, ret = 1;
 376
 377         printf("Checking for the skas3 patch in the host...");
 378         pid = start_ptraced_child(&stack);
 379
 380         n = ptrace(PTRACE_FAULTINFO, pid, 0, &fi);
 381         if (n < 0) {
 382                 if(errno == EIO)
 383                         printf("not found\n");
 384                 else {
 385                         perror("not found");
 386                 }
 387                 ret = 0;
 388         } else {
 389                 printf("found\n");
 390         }
 391
 392         init_registers(pid);
 393         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 1);
 394
 395         return(ret);
 396 }
 397
 398 int can_do_skas(void)
 399 {
 400         int ret = 1;
 401
 402         printf("Checking for /proc/mm...");
 403         if (os_access("/proc/mm", OS_ACC_W_OK) < 0) {
 404                 printf("not found\n");
 405                 ret = 0;
 406                 goto out;
 407         } else {
 408                 printf("found\n");
 409         }
 410
 411         ret = check_skas3_ptrace_support();
 412 out:
 413         return ret;
 414 }
 415 #else
 416 int can_do_skas(void)
 417 {
 418         return(0);
 419 }
 420 #endif