5dd7752ae7656f54baa90ba91ab5159baa97251c
[linux-2.6.git] / arch / x86_64 / 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  * x86-64 port 2000-2002 Andi Kleen
8  */
9
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/sched.h>
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/smp.h>
14 #include <linux/smp_lock.h>
15 #include <linux/errno.h>
16 #include <linux/ptrace.h>
17 #include <linux/user.h>
18 #include <linux/security.h>
19 #include <linux/audit.h>
20
21 #include <asm/uaccess.h>
22 #include <asm/pgtable.h>
23 #include <asm/system.h>
24 #include <asm/processor.h>
25 #include <asm/i387.h>
26 #include <asm/debugreg.h>
27 #include <asm/ldt.h>
28 #include <asm/desc.h>
29 #include <asm/proto.h>
30 #include <asm/ia32.h>
31
32 /*
33  * does not yet catch signals sent when the child dies.
34  * in exit.c or in signal.c.
35  */
36
37 /* determines which flags the user has access to. */
38 /* 1 = access 0 = no access */
39 #define FLAG_MASK 0x44dd5UL
40
41 /* set's the trap flag. */
42 #define TRAP_FLAG 0x100UL
43
44 /*
45  * eflags and offset of eflags on child stack..
46  */
47 #define EFLAGS offsetof(struct pt_regs, eflags)
48 #define EFL_OFFSET ((int)(EFLAGS-sizeof(struct pt_regs)))
49
50 /*
51  * this routine will get a word off of the processes privileged stack. 
52  * the offset is how far from the base addr as stored in the TSS.  
53  * this routine assumes that all the privileged stacks are in our
54  * data space.
55  */   
56 static inline unsigned long get_stack_long(struct task_struct *task, int offset)
57 {
58         unsigned char *stack;
59
60         stack = (unsigned char *)task->thread.rsp0;
61         stack += offset;
62         return (*((unsigned long *)stack));
63 }
64
65 /*
66  * this routine will put a word on the processes privileged stack. 
67  * the offset is how far from the base addr as stored in the TSS.  
68  * this routine assumes that all the privileged stacks are in our
69  * data space.
70  */
71 static inline long put_stack_long(struct task_struct *task, int offset,
72         unsigned long data)
73 {
74         unsigned char * stack;
75
76         stack = (unsigned char *) task->thread.rsp0;
77         stack += offset;
78         *(unsigned long *) stack = data;
79         return 0;
80 }
81
82 /*
83  * Called by kernel/ptrace.c when detaching..
84  *
85  * Make sure the single step bit is not set.
86  */
87 void ptrace_disable(struct task_struct *child)
88
89         long tmp;
90
91         tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET) & ~TRAP_FLAG;
92         put_stack_long(child, EFL_OFFSET, tmp);
93 }
94
95 static int putreg(struct task_struct *child,
96         unsigned long regno, unsigned long value)
97 {
98         unsigned long tmp; 
99         
100         /* Some code in the 64bit emulation may not be 64bit clean.
101            Don't take any chances. */
102         if (test_tsk_thread_flag(child, TIF_IA32))
103                 value &= 0xffffffff;
104         switch (regno) {
105                 case offsetof(struct user_regs_struct,fs):
106                         if (value && (value & 3) != 3)
107                                 return -EIO;
108                         child->thread.fsindex = value & 0xffff; 
109                         return 0;
110                 case offsetof(struct user_regs_struct,gs):
111                         if (value && (value & 3) != 3)
112                                 return -EIO;
113                         child->thread.gsindex = value & 0xffff;
114                         return 0;
115                 case offsetof(struct user_regs_struct,ds):
116                         if (value && (value & 3) != 3)
117                                 return -EIO;
118                         child->thread.ds = value & 0xffff;
119                         return 0;
120                 case offsetof(struct user_regs_struct,es): 
121                         if (value && (value & 3) != 3)
122                                 return -EIO;
123                         child->thread.es = value & 0xffff;
124                         return 0;
125                 case offsetof(struct user_regs_struct,ss):
126                         if ((value & 3) != 3)
127                                 return -EIO;
128                         value &= 0xffff;
129                         return 0;
130                 case offsetof(struct user_regs_struct,fs_base):
131                         if (!((value >> 48) == 0 || (value >> 48) == 0xffff))
132                                 return -EIO; 
133                         child->thread.fs = value;
134                         return 0;
135                 case offsetof(struct user_regs_struct,gs_base):
136                         if (!((value >> 48) == 0 || (value >> 48) == 0xffff))
137                                 return -EIO; 
138                         child->thread.gs = value;
139                         return 0;
140                 case offsetof(struct user_regs_struct, eflags):
141                         value &= FLAG_MASK;
142                         tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET); 
143                         tmp &= ~FLAG_MASK; 
144                         value |= tmp;
145                         break;
146                 case offsetof(struct user_regs_struct,cs): 
147                         if ((value & 3) != 3)
148                                 return -EIO;
149                         value &= 0xffff;
150                         break;
151         }
152         put_stack_long(child, regno - sizeof(struct pt_regs), value);
153         return 0;
154 }
155
156 static unsigned long getreg(struct task_struct *child, unsigned long regno)
157 {
158         unsigned long val;
159         switch (regno) {
160                 case offsetof(struct user_regs_struct, fs):
161                         return child->thread.fsindex;
162                 case offsetof(struct user_regs_struct, gs):
163                         return child->thread.gsindex;
164                 case offsetof(struct user_regs_struct, ds):
165                         return child->thread.ds;
166                 case offsetof(struct user_regs_struct, es):
167                         return child->thread.es; 
168                 case offsetof(struct user_regs_struct, fs_base):
169                         return child->thread.fs;
170                 case offsetof(struct user_regs_struct, gs_base):
171                         return child->thread.gs;
172                 default:
173                         regno = regno - sizeof(struct pt_regs);
174                         val = get_stack_long(child, regno);
175                         if (test_tsk_thread_flag(child, TIF_IA32))
176                                 val &= 0xffffffff;
177                         return val;
178         }
179
180 }
181
182 asmlinkage long sys_ptrace(long request, long pid, unsigned long addr, long data)
183 {
184         struct task_struct *child;
185         long i, ret;
186         unsigned ui;
187
188         /* This lock_kernel fixes a subtle race with suid exec */
189         lock_kernel();
190         ret = -EPERM;
191         if (request == PTRACE_TRACEME) {
192                 /* are we already being traced? */
193                 if (current->ptrace & PT_PTRACED)
194                         goto out;
195                 ret = security_ptrace(current->parent, current);
196                 if (ret)
197                         goto out;
198                 /* set the ptrace bit in the process flags. */
199                 current->ptrace |= PT_PTRACED;
200                 ret = 0;
201                 goto out;
202         }
203         ret = -ESRCH;
204         read_lock(&tasklist_lock);
205         child = find_task_by_pid(pid);
206         if (child)
207                 get_task_struct(child);
208         read_unlock(&tasklist_lock);
209         if (!child)
210                 goto out;
211
212         ret = -EPERM;
213         if (pid == 1)           /* you may not mess with init */
214                 goto out_tsk;
215
216         if (request == PTRACE_ATTACH) {
217                 ret = ptrace_attach(child);
218                 goto out_tsk;
219         }
220         ret = ptrace_check_attach(child, request == PTRACE_KILL); 
221         if (ret < 0) 
222                 goto out_tsk;
223
224         switch (request) {
225         /* when I and D space are separate, these will need to be fixed. */
226         case PTRACE_PEEKTEXT: /* read word at location addr. */ 
227         case PTRACE_PEEKDATA: {
228                 unsigned long tmp;
229                 int copied;
230
231                 copied = access_process_vm(child, addr, &tmp, sizeof(tmp), 0);
232                 ret = -EIO;
233                 if (copied != sizeof(tmp))
234                         break;
235                 ret = put_user(tmp,(unsigned long __user *) data);
236                 break;
237         }
238
239         /* read the word at location addr in the USER area. */
240         case PTRACE_PEEKUSR: {
241                 unsigned long tmp;
242
243                 ret = -EIO;
244                 if ((addr & 7) ||
245                     addr > sizeof(struct user) - 7)
246                         break;
247
248                 switch (addr) { 
249                 case 0 ... sizeof(struct user_regs_struct):
250                         tmp = getreg(child, addr);
251                         break;
252                 case offsetof(struct user, u_debugreg[0]):
253                         tmp = child->thread.debugreg0;
254                         break;
255                 case offsetof(struct user, u_debugreg[1]):
256                         tmp = child->thread.debugreg1;
257                         break;
258                 case offsetof(struct user, u_debugreg[2]):
259                         tmp = child->thread.debugreg2;
260                         break;
261                 case offsetof(struct user, u_debugreg[3]):
262                         tmp = child->thread.debugreg3;
263                         break;
264                 case offsetof(struct user, u_debugreg[6]):
265                         tmp = child->thread.debugreg6;
266                         break;
267                 case offsetof(struct user, u_debugreg[7]):
268                         tmp = child->thread.debugreg7;
269                         break;
270                 default:
271                         tmp = 0;
272                         break;
273                 }
274                 ret = put_user(tmp,(unsigned long __user *) data);
275                 break;
276         }
277
278         /* when I and D space are separate, this will have to be fixed. */
279         case PTRACE_POKETEXT: /* write the word at location addr. */
280         case PTRACE_POKEDATA:
281                 ret = 0;
282                 if (access_process_vm(child, addr, &data, sizeof(data), 1) == sizeof(data))
283                         break;
284                 ret = -EIO;
285                 break;
286
287         case PTRACE_POKEUSR: /* write the word at location addr in the USER area */
288                 ret = -EIO;
289                 if ((addr & 7) ||
290                     addr > sizeof(struct user) - 7)
291                         break;
292
293                 switch (addr) { 
294                 case 0 ... sizeof(struct user_regs_struct): 
295                         ret = putreg(child, addr, data);
296                         break;
297                 /* Disallows to set a breakpoint into the vsyscall */
298                 case offsetof(struct user, u_debugreg[0]):
299                         if (data >= TASK_SIZE-7) break;
300                         child->thread.debugreg0 = data;
301                         ret = 0;
302                         break;
303                 case offsetof(struct user, u_debugreg[1]):
304                         if (data >= TASK_SIZE-7) break;
305                         child->thread.debugreg1 = data;
306                         ret = 0;
307                         break;
308                 case offsetof(struct user, u_debugreg[2]):
309                         if (data >= TASK_SIZE-7) break;
310                         child->thread.debugreg2 = data;
311                         ret = 0;
312                         break;
313                 case offsetof(struct user, u_debugreg[3]):
314                         if (data >= TASK_SIZE-7) break;
315                         child->thread.debugreg3 = data;
316                         ret = 0;
317                         break;
318                 case offsetof(struct user, u_debugreg[6]):
319                                   if (data >> 32)
320                                 break; 
321                         child->thread.debugreg6 = data;
322                         ret = 0;
323                         break;
324                 case offsetof(struct user, u_debugreg[7]):
325                                   data &= ~DR_CONTROL_RESERVED;
326                                   for(i=0; i<4; i++)
327                                           if ((0x5454 >> ((data >> (16 + 4*i)) & 0xf)) & 1)
328                                         break;
329                         if (i == 4) {
330                                 child->thread.debugreg7 = data;
331                           ret = 0;
332                   }
333                   break;
334                 }
335                 break;
336         case PTRACE_SYSCALL: /* continue and stop at next (return from) syscall */
337         case PTRACE_CONT: { /* restart after signal. */
338                 long tmp;
339
340                 ret = -EIO;
341                 if ((unsigned long) data > _NSIG)
342                         break;
343                 if (request == PTRACE_SYSCALL)
344                         set_tsk_thread_flag(child,TIF_SYSCALL_TRACE);
345                 else
346                         clear_tsk_thread_flag(child,TIF_SYSCALL_TRACE);
347                 child->exit_code = data;
348         /* make sure the single step bit is not set. */
349                 tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET);
350                 tmp &= ~TRAP_FLAG;
351                 put_stack_long(child, EFL_OFFSET,tmp);
352                 wake_up_process(child);
353                 ret = 0;
354                 break;
355         }
356
357 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
358                 /* This makes only sense with 32bit programs. Allow a
359                    64bit debugger to fully examine them too. Better
360                    don't use it against 64bit processes, use
361                    PTRACE_ARCH_PRCTL instead. */
362         case PTRACE_SET_THREAD_AREA: {
363                 struct user_desc __user *p;
364                 int old; 
365                 p = (struct user_desc __user *)data;
366                 get_user(old,  &p->entry_number); 
367                 put_user(addr, &p->entry_number);
368                 ret = do_set_thread_area(&child->thread, p);
369                 put_user(old,  &p->entry_number); 
370                 break;
371         case PTRACE_GET_THREAD_AREA:
372                 p = (struct user_desc __user *)data;
373                 get_user(old,  &p->entry_number); 
374                 put_user(addr, &p->entry_number);
375                 ret = do_get_thread_area(&child->thread, p);
376                 put_user(old,  &p->entry_number); 
377                 break;
378         } 
379 #endif
380                 /* normal 64bit interface to access TLS data. 
381                    Works just like arch_prctl, except that the arguments
382                    are reversed. */
383         case PTRACE_ARCH_PRCTL: 
384                 ret = do_arch_prctl(child, data, addr);
385                 break;
386
387 /*
388  * make the child exit.  Best I can do is send it a sigkill. 
389  * perhaps it should be put in the status that it wants to 
390  * exit.
391  */
392         case PTRACE_KILL: {
393                 long tmp;
394
395                 ret = 0;
396                 if (child->state == TASK_ZOMBIE)        /* already dead */
397                         break;
398                 child->exit_code = SIGKILL;
399                 /* make sure the single step bit is not set. */
400                 tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET) & ~TRAP_FLAG;
401                 put_stack_long(child, EFL_OFFSET, tmp);
402                 wake_up_process(child);
403                 break;
404         }
405
406         case PTRACE_SINGLESTEP: {  /* set the trap flag. */
407                 long tmp;
408
409                 ret = -EIO;
410                 if ((unsigned long) data > _NSIG)
411                         break;
412                 clear_tsk_thread_flag(child,TIF_SYSCALL_TRACE);
413                 if ((child->ptrace & PT_DTRACE) == 0) {
414                         /* Spurious delayed TF traps may occur */
415                         child->ptrace |= PT_DTRACE;
416                 }
417                 tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET) | TRAP_FLAG;
418                 put_stack_long(child, EFL_OFFSET, tmp);
419                 child->exit_code = data;
420                 /* give it a chance to run. */
421                 wake_up_process(child);
422                 ret = 0;
423                 break;
424         }
425
426         case PTRACE_DETACH:
427                 /* detach a process that was attached. */
428                 ret = ptrace_detach(child, data);
429                 break;
430
431         case PTRACE_GETREGS: { /* Get all gp regs from the child. */
432                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, (unsigned __user *)data, FRAME_SIZE)) {
433                         ret = -EIO;
434                         break;
435                 }
436                 for (ui = 0; ui < sizeof(struct user_regs_struct); ui += sizeof(long)) {
437                         __put_user(getreg(child, ui),(unsigned long __user *) data);
438                         data += sizeof(long);
439                 }
440                 ret = 0;
441                 break;
442         }
443
444         case PTRACE_SETREGS: { /* Set all gp regs in the child. */
445                 unsigned long tmp;
446                 if (!access_ok(VERIFY_READ, (unsigned __user *)data, FRAME_SIZE)) {
447                         ret = -EIO;
448                         break;
449                 }
450                 for (ui = 0; ui < sizeof(struct user_regs_struct); ui += sizeof(long)) {
451                         __get_user(tmp, (unsigned long __user *) data);
452                         putreg(child, ui, tmp);
453                         data += sizeof(long);
454                 }
455                 ret = 0;
456                 break;
457         }
458
459         case PTRACE_GETFPREGS: { /* Get the child extended FPU state. */
460                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, (unsigned __user *)data,
461                                sizeof(struct user_i387_struct))) {
462                         ret = -EIO;
463                         break;
464                 }
465                 ret = get_fpregs((struct user_i387_struct __user *)data, child);
466                 break;
467         }
468
469         case PTRACE_SETFPREGS: { /* Set the child extended FPU state. */
470                 if (!access_ok(VERIFY_READ, (unsigned __user *)data,
471                                sizeof(struct user_i387_struct))) {
472                         ret = -EIO;
473                         break;
474                 }
475                 child->used_math = 1;
476                 ret = set_fpregs(child, (struct user_i387_struct __user *)data);
477                 break;
478         }
479
480         default:
481                 ret = ptrace_request(child, request, addr, data);
482                 break;
483         }
484 out_tsk:
485         put_task_struct(child);
486 out:
487         unlock_kernel();
488         return ret;
489 }
490
491 static void syscall_trace(struct pt_regs *regs)
492 {
493
494 #if 0
495         printk("trace %s rip %lx rsp %lx rax %d origrax %d caller %lx tiflags %x ptrace %x\n",
496                current->comm,
497                regs->rip, regs->rsp, regs->rax, regs->orig_rax, __builtin_return_address(0),
498                current_thread_info()->flags, current->ptrace); 
499 #endif
500
501         ptrace_notify(SIGTRAP | ((current->ptrace & PT_TRACESYSGOOD)
502                                 ? 0x80 : 0));
503         /*
504          * this isn't the same as continuing with a signal, but it will do
505          * for normal use.  strace only continues with a signal if the
506          * stopping signal is not SIGTRAP.  -brl
507          */
508         if (current->exit_code) {
509                 send_sig(current->exit_code, current, 1);
510                 current->exit_code = 0;
511         }
512 }
513
514 asmlinkage void syscall_trace_enter(struct pt_regs *regs)
515 {
516         if (unlikely(current->audit_context))
517                 audit_syscall_entry(current, regs->orig_rax,
518                                     regs->rdi, regs->rsi,
519                                     regs->rdx, regs->r10);
520
521         if (test_thread_flag(TIF_SYSCALL_TRACE)
522             && (current->ptrace & PT_PTRACED))
523                 syscall_trace(regs);
524 }
525
526 asmlinkage void syscall_trace_leave(struct pt_regs *regs)
527 {
528         if (unlikely(current->audit_context))
529                 audit_syscall_exit(current, regs->rax);
530
531         if (test_thread_flag(TIF_SYSCALL_TRACE)
532             && (current->ptrace & PT_PTRACED))
533                 syscall_trace(regs);
534 }