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 >> 23) & 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
 239         lock_kernel();
 240         ret = -EPERM;
 241         if (request == PTRACE_TRACEME) {
 242                 /* are we already being traced? */
 243                 if (current->ptrace & PT_PTRACED)
 244                         goto out;
 245                 ret = security_ptrace(current->parent, current);
 246                 if (ret)
 247                         goto out;
 248                 /* set the ptrace bit in the process flags. */
 249                 current->ptrace |= PT_PTRACED;
 250                 ret = 0;
 251                 goto out;
 252         }
 253         ret = -ESRCH;
 254         read_lock(&tasklist_lock);
 255         child = find_task_by_pid(pid);
 256         if (child)
 257                 get_task_struct(child);
 258         read_unlock(&tasklist_lock);
 259         if (!child)
 260                 goto out;
 261         if (!vx_check(vx_task_xid(child), VX_WATCH|VX_IDENT))
 262                 goto out_tsk;
 263
 264         ret = -EPERM;
 265         if (pid == 1)           /* you may not mess with init */
 266                 goto out_tsk;
 267
 268         if (request == PTRACE_ATTACH) {
 269                 ret = ptrace_attach(child);
 270                 goto out_tsk;
 271         }
 272
 273         ret = ptrace_check_attach(child, request == PTRACE_KILL);
 274         if (ret < 0)
 275                 goto out_tsk;
 276
 277         switch (request) {
 278         /* when I and D space are separate, these will need to be fixed. */
 279         case PTRACE_PEEKTEXT: /* read word at location addr. */
 280         case PTRACE_PEEKDATA: {
 281                 unsigned long tmp;
 282                 int copied;
 283
 284                 copied = access_process_vm(child, addr, &tmp, sizeof(tmp), 0);
 285                 ret = -EIO;
 286                 if (copied != sizeof(tmp))
 287                         break;
 288                 ret = put_user(tmp,(unsigned long *) data);
 289                 break;
 290         }
 291
 292         /* read the word at location addr in the USER area. */
 293         case PTRACE_PEEKUSR: {
 294                 unsigned long tmp;
 295
 296                 ret = -EIO;
 297                 if ((addr & 3) || addr < 0 ||
 298                     addr > sizeof(struct user) - 3)
 299                         break;
 300
 301                 tmp = 0;  /* Default return condition */
 302                 if(addr < FRAME_SIZE*sizeof(long))
 303                         tmp = getreg(child, addr);
 304                 if(addr >= (long) &dummy->u_debugreg[0] &&
 305                    addr <= (long) &dummy->u_debugreg[7]){
 306                         addr -= (long) &dummy->u_debugreg[0];
 307                         addr = addr >> 2;
 308                         tmp = child->thread.debugreg[addr];
 309                 }
 310                 ret = put_user(tmp,(unsigned long *) data);
 311                 break;
 312         }
 313
 314         /* when I and D space are separate, this will have to be fixed. */
 315         case PTRACE_POKETEXT: /* write the word at location addr. */
 316         case PTRACE_POKEDATA:
 317                 ret = 0;
 318                 if (access_process_vm(child, addr, &data, sizeof(data), 1) == sizeof(data))
 319                         break;
 320                 ret = -EIO;
 321                 break;
 322
 323         case PTRACE_POKEUSR: /* write the word at location addr in the USER area */
 324                 ret = -EIO;
 325                 if ((addr & 3) || addr < 0 ||
 326                     addr > sizeof(struct user) - 3)
 327                         break;
 328
 329                 if (addr < FRAME_SIZE*sizeof(long)) {
 330                         ret = putreg(child, addr, data);
 331                         break;
 332                 }
 333                 /* We need to be very careful here.  We implicitly
 334                    want to modify a portion of the task_struct, and we
 335                    have to be selective about what portions we allow someone
 336                    to modify. */
 337
 338                   ret = -EIO;
 339                   if(addr >= (long) &dummy->u_debugreg[0] &&
 340                      addr <= (long) &dummy->u_debugreg[7]){
 341
 342                           if(addr == (long) &dummy->u_debugreg[4]) break;
 343                           if(addr == (long) &dummy->u_debugreg[5]) break;
 344                           if(addr < (long) &dummy->u_debugreg[4] &&
 345                              ((unsigned long) data) >= TASK_SIZE-3) break;
 346
 347                           if(addr == (long) &dummy->u_debugreg[7]) {
 348                                   data &= ~DR_CONTROL_RESERVED;
 349                                   for(i=0; i<4; i++)
 350                                           if ((0x5f54 >> ((data >> (16 + 4*i)) & 0xf)) & 1)
 351                                                   goto out_tsk;
 352                           }
 353
 354                           addr -= (long) &dummy->u_debugreg;
 355                           addr = addr >> 2;
 356                           child->thread.debugreg[addr] = data;
 357                           ret = 0;
 358                   }
 359                   break;
 360
 361         case PTRACE_SYSCALL: /* continue and stop at next (return from) syscall */
 362         case PTRACE_CONT: { /* restart after signal. */
 363                 long tmp;
 364
 365                 ret = -EIO;
 366                 if ((unsigned long) data > _NSIG)
 367                         break;
 368                 if (request == PTRACE_SYSCALL) {
 369                         set_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 370                 }
 371                 else {
 372                         clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 373                 }
 374                 child->exit_code = data;
 375         /* make sure the single step bit is not set. */
 376                 tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET) & ~TRAP_FLAG;
 377                 put_stack_long(child, EFL_OFFSET,tmp);
 378                 wake_up_process(child);
 379                 ret = 0;
 380                 break;
 381         }
 382
 383 /*
 384  * make the child exit.  Best I can do is send it a sigkill.
 385  * perhaps it should be put in the status that it wants to
 386  * exit.
 387  */
 388         case PTRACE_KILL: {
 389                 long tmp;
 390
 391                 ret = 0;
 392                 if (child->state == TASK_ZOMBIE)        /* already dead */
 393                         break;
 394                 child->exit_code = SIGKILL;
 395                 /* make sure the single step bit is not set. */
 396                 tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET) & ~TRAP_FLAG;
 397                 put_stack_long(child, EFL_OFFSET, tmp);
 398                 wake_up_process(child);
 399                 break;
 400         }
 401
 402         case PTRACE_SINGLESTEP: {  /* set the trap flag. */
 403                 long tmp;
 404
 405                 ret = -EIO;
 406                 if ((unsigned long) data > _NSIG)
 407                         break;
 408                 clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 409                 if ((child->ptrace & PT_DTRACE) == 0) {
 410                         /* Spurious delayed TF traps may occur */
 411                         child->ptrace |= PT_DTRACE;
 412                 }
 413                 tmp = get_stack_long(child, EFL_OFFSET) | TRAP_FLAG;
 414                 put_stack_long(child, EFL_OFFSET, tmp);
 415                 child->exit_code = data;
 416                 /* give it a chance to run. */
 417                 wake_up_process(child);
 418                 ret = 0;
 419                 break;
 420         }
 421
 422         case PTRACE_DETACH:
 423                 /* detach a process that was attached. */
 424                 ret = ptrace_detach(child, data);
 425                 break;
 426
 427         case PTRACE_GETREGS: { /* Get all gp regs from the child. */
 428                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, (unsigned *)data, FRAME_SIZE*sizeof(long))) {
 429                         ret = -EIO;
 430                         break;
 431                 }
 432                 for ( i = 0; i < FRAME_SIZE*sizeof(long); i += sizeof(long) ) {
 433                         __put_user(getreg(child, i),(unsigned long *) data);
 434                         data += sizeof(long);
 435                 }
 436                 ret = 0;
 437                 break;
 438         }
 439
 440         case PTRACE_SETREGS: { /* Set all gp regs in the child. */
 441                 unsigned long tmp;
 442                 if (!access_ok(VERIFY_READ, (unsigned *)data, FRAME_SIZE*sizeof(long))) {
 443                         ret = -EIO;
 444                         break;
 445                 }
 446                 for ( i = 0; i < FRAME_SIZE*sizeof(long); i += sizeof(long) ) {
 447                         __get_user(tmp, (unsigned long *) data);
 448                         putreg(child, i, tmp);
 449                         data += sizeof(long);
 450                 }
 451                 ret = 0;
 452                 break;
 453         }
 454
 455         case PTRACE_GETFPREGS: { /* Get the child FPU state. */
 456                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, (unsigned *)data,
 457                                sizeof(struct user_i387_struct))) {
 458                         ret = -EIO;
 459                         break;
 460                 }
 461                 ret = 0;
 462                 if (!child->used_math)
 463                         init_fpu(child);
 464                 get_fpregs((struct user_i387_struct __user *)data, child);
 465                 break;
 466         }
 467
 468         case PTRACE_SETFPREGS: { /* Set the child FPU state. */
 469                 if (!access_ok(VERIFY_READ, (unsigned *)data,
 470                                sizeof(struct user_i387_struct))) {
 471                         ret = -EIO;
 472                         break;
 473                 }
 474                 child->used_math = 1;
 475                 set_fpregs(child, (struct user_i387_struct __user *)data);
 476                 ret = 0;
 477                 break;
 478         }
 479
 480         case PTRACE_GETFPXREGS: { /* Get the child extended FPU state. */
 481                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, (unsigned *)data,
 482                                sizeof(struct user_fxsr_struct))) {
 483                         ret = -EIO;
 484                         break;
 485                 }
 486                 if (!child->used_math)
 487                         init_fpu(child);
 488                 ret = get_fpxregs((struct user_fxsr_struct __user *)data, child);
 489                 break;
 490         }
 491
 492         case PTRACE_SETFPXREGS: { /* Set the child extended FPU state. */
 493                 if (!access_ok(VERIFY_READ, (unsigned *)data,
 494                                sizeof(struct user_fxsr_struct))) {
 495                         ret = -EIO;
 496                         break;
 497                 }
 498                 child->used_math = 1;
 499                 ret = set_fpxregs(child, (struct user_fxsr_struct __user *)data);
 500                 break;
 501         }
 502
 503         case PTRACE_GET_THREAD_AREA:
 504                 ret = ptrace_get_thread_area(child,
 505                                              addr, (struct user_desc __user *) data);
 506                 break;
 507
 508         case PTRACE_SET_THREAD_AREA:
 509                 ret = ptrace_set_thread_area(child,
 510                                              addr, (struct user_desc __user *) data);
 511                 break;
 512
 513         default:
 514                 ret = ptrace_request(child, request, addr, data);
 515                 break;
 516         }
 517 out_tsk:
 518         put_task_struct(child);
 519 out:
 520         unlock_kernel();
 521         return ret;
 522 }
 523
 524 /* notification of system call entry/exit
 525  * - triggered by current->work.syscall_trace
 526  */
 527 __attribute__((regparm(3)))
 528 void do_syscall_trace(struct pt_regs *regs, int entryexit)
 529 {
 530         if (unlikely(current->audit_context)) {
 531                 if (!entryexit)
 532                         audit_syscall_entry(current, regs->orig_eax,
 533                                             regs->ebx, regs->ecx,
 534                                             regs->edx, regs->esi);
 535                 else
 536                         audit_syscall_exit(current, regs->eax);
 537         }
 538
 539         if (!test_thread_flag(TIF_SYSCALL_TRACE))
 540                 return;
 541         if (!(current->ptrace & PT_PTRACED))
 542                 return;
 543         /* the 0x80 provides a way for the tracing parent to distinguish
 544            between a syscall stop and SIGTRAP delivery */
 545         ptrace_notify(SIGTRAP | ((current->ptrace & PT_TRACESYSGOOD)
 546                                  ? 0x80 : 0));
 547
 548         /*
 549          * this isn't the same as continuing with a signal, but it will do
 550          * for normal use.  strace only continues with a signal if the
 551          * stopping signal is not SIGTRAP.  -brl
 552          */
 553         if (current->exit_code) {
 554                 send_sig(current->exit_code, current, 1);
 555                 current->exit_code = 0;
 556         }
 557 }