arch/alpha/kernel/ptrace.c

   1 /* ptrace.c */
   2 /* By Ross Biro 1/23/92 */
   3 /* edited by Linus Torvalds */
   4 /* mangled further by Bob Manson (manson@santafe.edu) */
   5 /* more mutilation by David Mosberger (davidm@azstarnet.com) */
   6
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/sched.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/smp.h>
  11 #include <linux/smp_lock.h>
  12 #include <linux/errno.h>
  13 #include <linux/ptrace.h>
  14 #include <linux/user.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/security.h>
  17 #include <linux/signal.h>
  18 #include <linux/vs_base.h>
  19
  20 #include <asm/uaccess.h>
  21 #include <asm/pgtable.h>
  22 #include <asm/system.h>
  23 #include <asm/fpu.h>
  24
  25 #include "proto.h"
  26
  27 #define DEBUG   DBG_MEM
  28 #undef DEBUG
  29
  30 #ifdef DEBUG
  31 enum {
  32         DBG_MEM         = (1<<0),
  33         DBG_BPT         = (1<<1),
  34         DBG_MEM_ALL     = (1<<2)
  35 };
  36 #define DBG(fac,args)   {if ((fac) & DEBUG) printk args;}
  37 #else
  38 #define DBG(fac,args)
  39 #endif
  40
  41 #define BREAKINST       0x00000080      /* call_pal bpt */
  42
  43 /*
  44  * does not yet catch signals sent when the child dies.
  45  * in exit.c or in signal.c.
  46  */
  47
  48 /*
  49  * Processes always block with the following stack-layout:
  50  *
  51  *  +================================+ <---- task + 2*PAGE_SIZE
  52  *  | PALcode saved frame (ps, pc,   | ^
  53  *  | gp, a0, a1, a2)                | |
  54  *  +================================+ | struct pt_regs
  55  *  |                                | |
  56  *  | frame generated by SAVE_ALL    | |
  57  *  |                                | v
  58  *  +================================+
  59  *  |                                | ^
  60  *  | frame saved by do_switch_stack | | struct switch_stack
  61  *  |                                | v
  62  *  +================================+
  63  */
  64
  65 /*
  66  * The following table maps a register index into the stack offset at
  67  * which the register is saved.  Register indices are 0-31 for integer
  68  * regs, 32-63 for fp regs, and 64 for the pc.  Notice that sp and
  69  * zero have no stack-slot and need to be treated specially (see
  70  * get_reg/put_reg below).
  71  */
  72 enum {
  73         REG_R0 = 0, REG_F0 = 32, REG_FPCR = 63, REG_PC = 64
  74 };
  75
  76 #define PT_REG(reg) \
  77   (PAGE_SIZE*2 - sizeof(struct pt_regs) + offsetof(struct pt_regs, reg))
  78
  79 #define SW_REG(reg) \
  80  (PAGE_SIZE*2 - sizeof(struct pt_regs) - sizeof(struct switch_stack) \
  81   + offsetof(struct switch_stack, reg))
  82
  83 static int regoff[] = {
  84         PT_REG(    r0), PT_REG(    r1), PT_REG(    r2), PT_REG(   r3),
  85         PT_REG(    r4), PT_REG(    r5), PT_REG(    r6), PT_REG(   r7),
  86         PT_REG(    r8), SW_REG(    r9), SW_REG(   r10), SW_REG(  r11),
  87         SW_REG(   r12), SW_REG(   r13), SW_REG(   r14), SW_REG(  r15),
  88         PT_REG(   r16), PT_REG(   r17), PT_REG(   r18), PT_REG(  r19),
  89         PT_REG(   r20), PT_REG(   r21), PT_REG(   r22), PT_REG(  r23),
  90         PT_REG(   r24), PT_REG(   r25), PT_REG(   r26), PT_REG(  r27),
  91         PT_REG(   r28), PT_REG(    gp),            -1,             -1,
  92         SW_REG(fp[ 0]), SW_REG(fp[ 1]), SW_REG(fp[ 2]), SW_REG(fp[ 3]),
  93         SW_REG(fp[ 4]), SW_REG(fp[ 5]), SW_REG(fp[ 6]), SW_REG(fp[ 7]),
  94         SW_REG(fp[ 8]), SW_REG(fp[ 9]), SW_REG(fp[10]), SW_REG(fp[11]),
  95         SW_REG(fp[12]), SW_REG(fp[13]), SW_REG(fp[14]), SW_REG(fp[15]),
  96         SW_REG(fp[16]), SW_REG(fp[17]), SW_REG(fp[18]), SW_REG(fp[19]),
  97         SW_REG(fp[20]), SW_REG(fp[21]), SW_REG(fp[22]), SW_REG(fp[23]),
  98         SW_REG(fp[24]), SW_REG(fp[25]), SW_REG(fp[26]), SW_REG(fp[27]),
  99         SW_REG(fp[28]), SW_REG(fp[29]), SW_REG(fp[30]), SW_REG(fp[31]),
 100         PT_REG(    pc)
 101 };
 102
 103 static unsigned long zero;
 104
 105 /*
 106  * Get address of register REGNO in task TASK.
 107  */
 108 static unsigned long *
 109 get_reg_addr(struct task_struct * task, unsigned long regno)
 110 {
 111         unsigned long *addr;
 112
 113         if (regno == 30) {
 114                 addr = &task_thread_info(task)->pcb.usp;
 115         } else if (regno == 65) {
 116                 addr = &task_thread_info(task)->pcb.unique;
 117         } else if (regno == 31 || regno > 65) {
 118                 zero = 0;
 119                 addr = &zero;
 120         } else {
 121                 addr = task_stack_page(task) + regoff[regno];
 122         }
 123         return addr;
 124 }
 125
 126 /*
 127  * Get contents of register REGNO in task TASK.
 128  */
 129 static unsigned long
 130 get_reg(struct task_struct * task, unsigned long regno)
 131 {
 132         /* Special hack for fpcr -- combine hardware and software bits.  */
 133         if (regno == 63) {
 134                 unsigned long fpcr = *get_reg_addr(task, regno);
 135                 unsigned long swcr
 136                   = task_thread_info(task)->ieee_state & IEEE_SW_MASK;
 137                 swcr = swcr_update_status(swcr, fpcr);
 138                 return fpcr | swcr;
 139         }
 140         return *get_reg_addr(task, regno);
 141 }
 142
 143 /*
 144  * Write contents of register REGNO in task TASK.
 145  */
 146 static int
 147 put_reg(struct task_struct *task, unsigned long regno, unsigned long data)
 148 {
 149         if (regno == 63) {
 150                 task_thread_info(task)->ieee_state
 151                   = ((task_thread_info(task)->ieee_state & ~IEEE_SW_MASK)
 152                      | (data & IEEE_SW_MASK));
 153                 data = (data & FPCR_DYN_MASK) | ieee_swcr_to_fpcr(data);
 154         }
 155         *get_reg_addr(task, regno) = data;
 156         return 0;
 157 }
 158
 159 static inline int
 160 read_int(struct task_struct *task, unsigned long addr, int * data)
 161 {
 162         int copied = access_process_vm(task, addr, data, sizeof(int), 0);
 163         return (copied == sizeof(int)) ? 0 : -EIO;
 164 }
 165
 166 static inline int
 167 write_int(struct task_struct *task, unsigned long addr, int data)
 168 {
 169         int copied = access_process_vm(task, addr, &data, sizeof(int), 1);
 170         return (copied == sizeof(int)) ? 0 : -EIO;
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Set breakpoint.
 175  */
 176 int
 177 ptrace_set_bpt(struct task_struct * child)
 178 {
 179         int displ, i, res, reg_b, nsaved = 0;
 180         unsigned int insn, op_code;
 181         unsigned long pc;
 182
 183         pc  = get_reg(child, REG_PC);
 184         res = read_int(child, pc, (int *) &insn);
 185         if (res < 0)
 186                 return res;
 187
 188         op_code = insn >> 26;
 189         if (op_code >= 0x30) {
 190                 /*
 191                  * It's a branch: instead of trying to figure out
 192                  * whether the branch will be taken or not, we'll put
 193                  * a breakpoint at either location.  This is simpler,
 194                  * more reliable, and probably not a whole lot slower
 195                  * than the alternative approach of emulating the
 196                  * branch (emulation can be tricky for fp branches).
 197                  */
 198                 displ = ((s32)(insn << 11)) >> 9;
 199                 task_thread_info(child)->bpt_addr[nsaved++] = pc + 4;
 200                 if (displ)              /* guard against unoptimized code */
 201                         task_thread_info(child)->bpt_addr[nsaved++]
 202                           = pc + 4 + displ;
 203                 DBG(DBG_BPT, ("execing branch\n"));
 204         } else if (op_code == 0x1a) {
 205                 reg_b = (insn >> 16) & 0x1f;
 206                 task_thread_info(child)->bpt_addr[nsaved++] = get_reg(child, reg_b);
 207                 DBG(DBG_BPT, ("execing jump\n"));
 208         } else {
 209                 task_thread_info(child)->bpt_addr[nsaved++] = pc + 4;
 210                 DBG(DBG_BPT, ("execing normal insn\n"));
 211         }
 212
 213         /* install breakpoints: */
 214         for (i = 0; i < nsaved; ++i) {
 215                 res = read_int(child, task_thread_info(child)->bpt_addr[i],
 216                                (int *) &insn);
 217                 if (res < 0)
 218                         return res;
 219                 task_thread_info(child)->bpt_insn[i] = insn;
 220                 DBG(DBG_BPT, ("    -> next_pc=%lx\n",
 221                               task_thread_info(child)->bpt_addr[i]));
 222                 res = write_int(child, task_thread_info(child)->bpt_addr[i],
 223                                 BREAKINST);
 224                 if (res < 0)
 225                         return res;
 226         }
 227         task_thread_info(child)->bpt_nsaved = nsaved;
 228         return 0;
 229 }
 230
 231 /*
 232  * Ensure no single-step breakpoint is pending.  Returns non-zero
 233  * value if child was being single-stepped.
 234  */
 235 int
 236 ptrace_cancel_bpt(struct task_struct * child)
 237 {
 238         int i, nsaved = task_thread_info(child)->bpt_nsaved;
 239
 240         task_thread_info(child)->bpt_nsaved = 0;
 241
 242         if (nsaved > 2) {
 243                 printk("ptrace_cancel_bpt: bogus nsaved: %d!\n", nsaved);
 244                 nsaved = 2;
 245         }
 246
 247         for (i = 0; i < nsaved; ++i) {
 248                 write_int(child, task_thread_info(child)->bpt_addr[i],
 249                           task_thread_info(child)->bpt_insn[i]);
 250         }
 251         return (nsaved != 0);
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Called by kernel/ptrace.c when detaching..
 256  *
 257  * Make sure the single step bit is not set.
 258  */
 259 void ptrace_disable(struct task_struct *child)
 260 {
 261         ptrace_cancel_bpt(child);
 262 }
 263
 264 asmlinkage long
 265 do_sys_ptrace(long request, long pid, long addr, long data,
 266               struct pt_regs *regs)
 267 {
 268         struct task_struct *child;
 269         unsigned long tmp;
 270         size_t copied;
 271         long ret;
 272
 273         lock_kernel();
 274         DBG(DBG_MEM, ("request=%ld pid=%ld addr=0x%lx data=0x%lx\n",
 275                       request, pid, addr, data));
 276         if (request == PTRACE_TRACEME) {
 277                 ret = ptrace_traceme();
 278                 goto out_notsk;
 279         }
 280
 281         child = ptrace_get_task_struct(pid);
 282         if (IS_ERR(child)) {
 283                 ret = PTR_ERR(child);
 284                 goto out_notsk;
 285         }
 286
 287         if (!vx_check(vx_task_xid(child), VS_WATCH_P|VS_IDENT)) {
 288                 ret = -EPERM;
 289                 goto out;
 290         }
 291
 292         if (request == PTRACE_ATTACH) {
 293                 ret = ptrace_attach(child);
 294                 goto out;
 295         }
 296
 297         ret = ptrace_check_attach(child, request == PTRACE_KILL);
 298         if (ret < 0)
 299                 goto out;
 300
 301         switch (request) {
 302         /* When I and D space are separate, these will need to be fixed.  */
 303         case PTRACE_PEEKTEXT: /* read word at location addr. */
 304         case PTRACE_PEEKDATA:
 305                 copied = access_process_vm(child, addr, &tmp, sizeof(tmp), 0);
 306                 ret = -EIO;
 307                 if (copied != sizeof(tmp))
 308                         break;
 309
 310                 regs->r0 = 0;   /* special return: no errors */
 311                 ret = tmp;
 312                 break;
 313
 314         /* Read register number ADDR. */
 315         case PTRACE_PEEKUSR:
 316                 regs->r0 = 0;   /* special return: no errors */
 317                 ret = get_reg(child, addr);
 318                 DBG(DBG_MEM, ("peek $%ld->%#lx\n", addr, ret));
 319                 break;
 320
 321         /* When I and D space are separate, this will have to be fixed.  */
 322         case PTRACE_POKETEXT: /* write the word at location addr. */
 323         case PTRACE_POKEDATA:
 324                 tmp = data;
 325                 copied = access_process_vm(child, addr, &tmp, sizeof(tmp), 1);
 326                 ret = (copied == sizeof(tmp)) ? 0 : -EIO;
 327                 break;
 328
 329         case PTRACE_POKEUSR: /* write the specified register */
 330                 DBG(DBG_MEM, ("poke $%ld<-%#lx\n", addr, data));
 331                 ret = put_reg(child, addr, data);
 332                 break;
 333
 334         case PTRACE_SYSCALL:
 335                 /* continue and stop at next (return from) syscall */
 336         case PTRACE_CONT:    /* restart after signal. */
 337                 ret = -EIO;
 338                 if (!valid_signal(data))
 339                         break;
 340                 if (request == PTRACE_SYSCALL)
 341                         set_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 342                 else
 343                         clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 344                 child->exit_code = data;
 345                 /* make sure single-step breakpoint is gone. */
 346                 ptrace_cancel_bpt(child);
 347                 wake_up_process(child);
 348                 ret = 0;
 349                 break;
 350
 351         /*
 352          * Make the child exit.  Best I can do is send it a sigkill.
 353          * perhaps it should be put in the status that it wants to
 354          * exit.
 355          */
 356         case PTRACE_KILL:
 357                 ret = 0;
 358                 if (child->exit_state == EXIT_ZOMBIE)
 359                         break;
 360                 child->exit_code = SIGKILL;
 361                 /* make sure single-step breakpoint is gone. */
 362                 ptrace_cancel_bpt(child);
 363                 wake_up_process(child);
 364                 goto out;
 365
 366         case PTRACE_SINGLESTEP:  /* execute single instruction. */
 367                 ret = -EIO;
 368                 if (!valid_signal(data))
 369                         break;
 370                 /* Mark single stepping.  */
 371                 task_thread_info(child)->bpt_nsaved = -1;
 372                 clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 373                 child->exit_code = data;
 374                 wake_up_process(child);
 375                 /* give it a chance to run. */
 376                 ret = 0;
 377                 goto out;
 378
 379         case PTRACE_DETACH:      /* detach a process that was attached. */
 380                 ret = ptrace_detach(child, data);
 381                 goto out;
 382
 383         default:
 384                 ret = ptrace_request(child, request, addr, data);
 385                 goto out;
 386         }
 387  out:
 388         put_task_struct(child);
 389  out_notsk:
 390         unlock_kernel();
 391         return ret;
 392 }
 393
 394 asmlinkage void
 395 syscall_trace(void)
 396 {
 397         if (!test_thread_flag(TIF_SYSCALL_TRACE))
 398                 return;
 399         if (!(current->ptrace & PT_PTRACED))
 400                 return;
 401         /* The 0x80 provides a way for the tracing parent to distinguish
 402            between a syscall stop and SIGTRAP delivery */
 403         ptrace_notify(SIGTRAP | ((current->ptrace & PT_TRACESYSGOOD)
 404                                  ? 0x80 : 0));
 405
 406         /*
 407          * This isn't the same as continuing with a signal, but it will do
 408          * for normal use.  strace only continues with a signal if the
 409          * stopping signal is not SIGTRAP.  -brl
 410          */
 411         if (current->exit_code) {
 412                 send_sig(current->exit_code, current, 1);
 413                 current->exit_code = 0;
 414         }
 415 }