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         clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SINGLESTEP);
 151         tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET) & ~TRAP_FLAG;
 152         put_stack_long(child, EFL_OFFSET, tmp);
 153 }
 154
 155 /*
 156  * Perform get_thread_area on behalf of the traced child.
 157  */
 158 static int
 159 ptrace_get_thread_area(struct task_struct *child,
 160                        int idx, struct user_desc __user *user_desc)
 161 {
 162         struct user_desc info;
 163         struct desc_struct *desc;
 164
 165 /*
 166  * Get the current Thread-Local Storage area:
 167  */
 168
 169 #define GET_BASE(desc) ( \
 170         (((desc)->a >> 16) & 0x0000ffff) | \
 171         (((desc)->b << 16) & 0x00ff0000) | \
 172         ( (desc)->b        & 0xff000000)   )
 173
 174 #define GET_LIMIT(desc) ( \
 175         ((desc)->a & 0x0ffff) | \
 176          ((desc)->b & 0xf0000) )
 177
 178 #define GET_32BIT(desc)         (((desc)->b >> 22) & 1)
 179 #define GET_CONTENTS(desc)      (((desc)->b >> 10) & 3)
 180 #define GET_WRITABLE(desc)      (((desc)->b >>  9) & 1)
 181 #define GET_LIMIT_PAGES(desc)   (((desc)->b >> 23) & 1)
 182 #define GET_PRESENT(desc)       (((desc)->b >> 15) & 1)
 183 #define GET_USEABLE(desc)       (((desc)->b >> 20) & 1)
 184
 185         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 186                 return -EINVAL;
 187
 188         desc = child->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 189
 190         info.entry_number = idx;
 191         info.base_addr = GET_BASE(desc);
 192         info.limit = GET_LIMIT(desc);
 193         info.seg_32bit = GET_32BIT(desc);
 194         info.contents = GET_CONTENTS(desc);
 195         info.read_exec_only = !GET_WRITABLE(desc);
 196         info.limit_in_pages = GET_LIMIT_PAGES(desc);
 197         info.seg_not_present = !GET_PRESENT(desc);
 198         info.useable = GET_USEABLE(desc);
 199
 200         if (copy_to_user(user_desc, &info, sizeof(info)))
 201                 return -EFAULT;
 202
 203         return 0;
 204 }
 205
 206 /*
 207  * Perform set_thread_area on behalf of the traced child.
 208  */
 209 static int
 210 ptrace_set_thread_area(struct task_struct *child,
 211                        int idx, struct user_desc __user *user_desc)
 212 {
 213         struct user_desc info;
 214         struct desc_struct *desc;
 215
 216         if (copy_from_user(&info, user_desc, sizeof(info)))
 217                 return -EFAULT;
 218
 219         if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 220                 return -EINVAL;
 221
 222         desc = child->thread.tls_array + idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 223         if (LDT_empty(&info)) {
 224                 desc->a = 0;
 225                 desc->b = 0;
 226         } else {
 227                 desc->a = LDT_entry_a(&info);
 228                 desc->b = LDT_entry_b(&info);
 229         }
 230
 231         return 0;
 232 }
 233
 234 asmlinkage int sys_ptrace(long request, long pid, long addr, long data)
 235 {
 236         struct task_struct *child;
 237         struct user * dummy = NULL;
 238         int i, ret;
 239         unsigned long __user *datap = (unsigned long __user *)data;
 240
 241         lock_kernel();
 242         ret = -EPERM;
 243         if (request == PTRACE_TRACEME) {
 244                 /* are we already being traced? */
 245                 if (current->ptrace & PT_PTRACED)
 246                         goto out;
 247                 ret = security_ptrace(current->parent, current);
 248                 if (ret)
 249                         goto out;
 250                 /* set the ptrace bit in the process flags. */
 251                 current->ptrace |= PT_PTRACED;
 252                 ret = 0;
 253                 goto out;
 254         }
 255         ret = -ESRCH;
 256         read_lock(&tasklist_lock);
 257         child = find_task_by_pid(pid);
 258         if (child)
 259                 get_task_struct(child);
 260         read_unlock(&tasklist_lock);
 261         if (!child)
 262                 goto out;
 263         if (!vx_check(vx_task_xid(child), VX_WATCH|VX_IDENT))
 264                 goto out_tsk;
 265
 266         ret = -EPERM;
 267         if (pid == 1)           /* you may not mess with init */
 268                 goto out_tsk;
 269
 270         if (request == PTRACE_ATTACH) {
 271                 ret = ptrace_attach(child);
 272                 goto out_tsk;
 273         }
 274
 275         ret = ptrace_check_attach(child, request == PTRACE_KILL);
 276         if (ret < 0)
 277                 goto out_tsk;
 278
 279         switch (request) {
 280         /* when I and D space are separate, these will need to be fixed. */
 281         case PTRACE_PEEKTEXT: /* read word at location addr. */
 282         case PTRACE_PEEKDATA: {
 283                 unsigned long tmp;
 284                 int copied;
 285
 286                 copied = access_process_vm(child, addr, &tmp, sizeof(tmp), 0);
 287                 ret = -EIO;
 288                 if (copied != sizeof(tmp))
 289                         break;
 290                 ret = put_user(tmp, datap);
 291                 break;
 292         }
 293
 294         /* read the word at location addr in the USER area. */
 295         case PTRACE_PEEKUSR: {
 296                 unsigned long tmp;
 297
 298                 ret = -EIO;
 299                 if ((addr & 3) || addr < 0 ||
 300                     addr > sizeof(struct user) - 3)
 301                         break;
 302
 303                 tmp = 0;  /* Default return condition */
 304                 if(addr < FRAME_SIZE*sizeof(long))
 305                         tmp = getreg(child, addr);
 306                 if(addr >= (long) &dummy->u_debugreg[0] &&
 307                    addr <= (long) &dummy->u_debugreg[7]){
 308                         addr -= (long) &dummy->u_debugreg[0];
 309                         addr = addr >> 2;
 310                         tmp = child->thread.debugreg[addr];
 311                 }
 312                 ret = put_user(tmp, datap);
 313                 break;
 314         }
 315
 316         /* when I and D space are separate, this will have to be fixed. */
 317         case PTRACE_POKETEXT: /* write the word at location addr. */
 318         case PTRACE_POKEDATA:
 319                 ret = 0;
 320                 if (access_process_vm(child, addr, &data, sizeof(data), 1) == sizeof(data))
 321                         break;
 322                 ret = -EIO;
 323                 break;
 324
 325         case PTRACE_POKEUSR: /* write the word at location addr in the USER area */
 326                 ret = -EIO;
 327                 if ((addr & 3) || addr < 0 ||
 328                     addr > sizeof(struct user) - 3)
 329                         break;
 330
 331                 if (addr < FRAME_SIZE*sizeof(long)) {
 332                         ret = putreg(child, addr, data);
 333                         break;
 334                 }
 335                 /* We need to be very careful here.  We implicitly
 336                    want to modify a portion of the task_struct, and we
 337                    have to be selective about what portions we allow someone
 338                    to modify. */
 339
 340                   ret = -EIO;
 341                   if(addr >= (long) &dummy->u_debugreg[0] &&
 342                      addr <= (long) &dummy->u_debugreg[7]){
 343
 344                           if(addr == (long) &dummy->u_debugreg[4]) break;
 345                           if(addr == (long) &dummy->u_debugreg[5]) break;
 346                           if(addr < (long) &dummy->u_debugreg[4] &&
 347                              ((unsigned long) data) >= TASK_SIZE-3) break;
 348
 349                           if(addr == (long) &dummy->u_debugreg[7]) {
 350                                   data &= ~DR_CONTROL_RESERVED;
 351                                   for(i=0; i<4; i++)
 352                                           if ((0x5f54 >> ((data >> (16 + 4*i)) & 0xf)) & 1)
 353                                                   goto out_tsk;
 354                           }
 355
 356                           addr -= (long) &dummy->u_debugreg;
 357                           addr = addr >> 2;
 358                           child->thread.debugreg[addr] = data;
 359                           ret = 0;
 360                   }
 361                   break;
 362
 363         case PTRACE_SYSCALL: /* continue and stop at next (return from) syscall */
 364         case PTRACE_CONT: { /* restart after signal. */
 365                 long tmp;
 366
 367                 ret = -EIO;
 368                 if ((unsigned long) data > _NSIG)
 369                         break;
 370                 if (request == PTRACE_SYSCALL) {
 371                         set_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 372                 }
 373                 else {
 374                         clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 375                 }
 376                 clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SINGLESTEP);
 377                 child->exit_code = data;
 378         /* make sure the single step bit is not set. */
 379                 tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET) & ~TRAP_FLAG;
 380                 put_stack_long(child, EFL_OFFSET,tmp);
 381                 wake_up_process(child);
 382                 ret = 0;
 383                 break;
 384         }
 385
 386 /*
 387  * make the child exit.  Best I can do is send it a sigkill.
 388  * perhaps it should be put in the status that it wants to
 389  * exit.
 390  */
 391         case PTRACE_KILL: {
 392                 long tmp;
 393
 394                 ret = 0;
 395                 if (child->state == TASK_ZOMBIE)        /* already dead */
 396                         break;
 397                 child->exit_code = SIGKILL;
 398                 clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SINGLESTEP);
 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                 set_tsk_thread_flag(child, TIF_SINGLESTEP);
 420                 child->exit_code = data;
 421                 /* give it a chance to run. */
 422                 wake_up_process(child);
 423                 ret = 0;
 424                 break;
 425         }
 426
 427         case PTRACE_DETACH:
 428                 /* detach a process that was attached. */
 429                 ret = ptrace_detach(child, data);
 430                 break;
 431
 432         case PTRACE_GETREGS: { /* Get all gp regs from the child. */
 433                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, datap, FRAME_SIZE*sizeof(long))) {
 434                         ret = -EIO;
 435                         break;
 436                 }
 437                 for ( i = 0; i < FRAME_SIZE*sizeof(long); i += sizeof(long) ) {
 438                         __put_user(getreg(child, i), datap);
 439                         datap++;
 440                 }
 441                 ret = 0;
 442                 break;
 443         }
 444
 445         case PTRACE_SETREGS: { /* Set all gp regs in the child. */
 446                 unsigned long tmp;
 447                 if (!access_ok(VERIFY_READ, datap, FRAME_SIZE*sizeof(long))) {
 448                         ret = -EIO;
 449                         break;
 450                 }
 451                 for ( i = 0; i < FRAME_SIZE*sizeof(long); i += sizeof(long) ) {
 452                         __get_user(tmp, datap);
 453                         putreg(child, i, tmp);
 454                         datap++;
 455                 }
 456                 ret = 0;
 457                 break;
 458         }
 459
 460         case PTRACE_GETFPREGS: { /* Get the child FPU state. */
 461                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, datap,
 462                                sizeof(struct user_i387_struct))) {
 463                         ret = -EIO;
 464                         break;
 465                 }
 466                 ret = 0;
 467                 if (!child->used_math)
 468                         init_fpu(child);
 469                 get_fpregs((struct user_i387_struct __user *)data, child);
 470                 break;
 471         }
 472
 473         case PTRACE_SETFPREGS: { /* Set the child FPU state. */
 474                 if (!access_ok(VERIFY_READ, datap,
 475                                sizeof(struct user_i387_struct))) {
 476                         ret = -EIO;
 477                         break;
 478                 }
 479                 child->used_math = 1;
 480                 set_fpregs(child, (struct user_i387_struct __user *)data);
 481                 ret = 0;
 482                 break;
 483         }
 484
 485         case PTRACE_GETFPXREGS: { /* Get the child extended FPU state. */
 486                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, datap,
 487                                sizeof(struct user_fxsr_struct))) {
 488                         ret = -EIO;
 489                         break;
 490                 }
 491                 if (!child->used_math)
 492                         init_fpu(child);
 493                 ret = get_fpxregs((struct user_fxsr_struct __user *)data, child);
 494                 break;
 495         }
 496
 497         case PTRACE_SETFPXREGS: { /* Set the child extended FPU state. */
 498                 if (!access_ok(VERIFY_READ, datap,
 499                                sizeof(struct user_fxsr_struct))) {
 500                         ret = -EIO;
 501                         break;
 502                 }
 503                 child->used_math = 1;
 504                 ret = set_fpxregs(child, (struct user_fxsr_struct __user *)data);
 505                 break;
 506         }
 507
 508         case PTRACE_GET_THREAD_AREA:
 509                 ret = ptrace_get_thread_area(child, addr,
 510                                         (struct user_desc __user *) data);
 511                 break;
 512
 513         case PTRACE_SET_THREAD_AREA:
 514                 ret = ptrace_set_thread_area(child, addr,
 515                                         (struct user_desc __user *) data);
 516                 break;
 517
 518         default:
 519                 ret = ptrace_request(child, request, addr, data);
 520                 break;
 521         }
 522 out_tsk:
 523         put_task_struct(child);
 524 out:
 525         unlock_kernel();
 526         return ret;
 527 }
 528
 529 /* notification of system call entry/exit
 530  * - triggered by current->work.syscall_trace
 531  */
 532 __attribute__((regparm(3)))
 533 void do_syscall_trace(struct pt_regs *regs, int entryexit)
 534 {
 535         if (unlikely(current->audit_context)) {
 536                 if (!entryexit)
 537                         audit_syscall_entry(current, regs->orig_eax,
 538                                             regs->ebx, regs->ecx,
 539                                             regs->edx, regs->esi);
 540                 else
 541                         audit_syscall_exit(current, regs->eax);
 542         }
 543
 544         if (!test_thread_flag(TIF_SYSCALL_TRACE) &&
 545             !test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP))
 546                 return;
 547         if (!(current->ptrace & PT_PTRACED))
 548                 return;
 549         /* the 0x80 provides a way for the tracing parent to distinguish
 550            between a syscall stop and SIGTRAP delivery */
 551         ptrace_notify(SIGTRAP | ((current->ptrace & PT_TRACESYSGOOD) &&
 552                                  !test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP) ? 0x80 : 0));
 553
 554         /*
 555          * this isn't the same as continuing with a signal, but it will do
 556          * for normal use.  strace only continues with a signal if the
 557          * stopping signal is not SIGTRAP.  -brl
 558          */
 559         if (current->exit_code) {
 560                 send_sig(current->exit_code, current, 1);
 561                 current->exit_code = 0;
 562         }
 563 }