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/ptrace.h>
  16
  17 /*Userspace header, must be after sys/ptrace.h, and both must be included. */
  18 #include <linux/ptrace.h>
  19
  20 #include <sys/wait.h>
  21 #include <sys/mman.h>
  22 #include <asm/unistd.h>
  23 #include <asm/page.h>
  24 #include "user_util.h"
  25 #include "kern_util.h"
  26 #include "user.h"
  27 #include "process.h"
  28 #include "signal_kern.h"
  29 #include "signal_user.h"
  30 #include "sysdep/ptrace.h"
  31 #include "sysdep/ptrace_user.h"
  32 #include "sysdep/sigcontext.h"
  33 #include "irq_user.h"
  34 #include "ptrace_user.h"
  35 #include "time_user.h"
  36 #include "init.h"
  37 #include "os.h"
  38 #include "uml-config.h"
  39 #include "choose-mode.h"
  40 #include "mode.h"
  41 #ifdef UML_CONFIG_MODE_SKAS
  42 #include "skas.h"
  43 #include "skas_ptrace.h"
  44 #include "registers.h"
  45 #endif
  46
  47 void init_new_thread_stack(void *sig_stack, void (*usr1_handler)(int))
  48 {
  49         int flags = 0, pages;
  50
  51         if(sig_stack != NULL){
  52                 pages = (1 << UML_CONFIG_KERNEL_STACK_ORDER);
  53                 set_sigstack(sig_stack, pages * page_size());
  54                 flags = SA_ONSTACK;
  55         }
  56         if(usr1_handler) set_handler(SIGUSR1, usr1_handler, flags, -1);
  57 }
  58
  59 void init_new_thread_signals(int altstack)
  60 {
  61         int flags = altstack ? SA_ONSTACK : 0;
  62
  63         set_handler(SIGSEGV, (__sighandler_t) sig_handler, flags,
  64                     SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  65         set_handler(SIGTRAP, (__sighandler_t) sig_handler, flags,
  66                     SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  67         set_handler(SIGFPE, (__sighandler_t) sig_handler, flags,
  68                     SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  69         set_handler(SIGILL, (__sighandler_t) sig_handler, flags,
  70                     SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  71         set_handler(SIGBUS, (__sighandler_t) sig_handler, flags,
  72                     SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  73         set_handler(SIGWINCH, (__sighandler_t) sig_handler, flags,
  74                     SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  75         set_handler(SIGUSR2, (__sighandler_t) sig_handler,
  76                     flags, SIGUSR1, SIGIO, SIGWINCH, SIGALRM, SIGVTALRM, -1);
  77         signal(SIGHUP, SIG_IGN);
  78
  79         init_irq_signals(altstack);
  80 }
  81
  82 struct tramp {
  83         int (*tramp)(void *);
  84         void *tramp_data;
  85         unsigned long temp_stack;
  86         int flags;
  87         int pid;
  88 };
  89
  90 /* See above for why sigkill is here */
  91
  92 int sigkill = SIGKILL;
  93
  94 int outer_tramp(void *arg)
  95 {
  96         struct tramp *t;
  97         int sig = sigkill;
  98
  99         t = arg;
 100         t->pid = clone(t->tramp, (void *) t->temp_stack + page_size()/2,
 101                        t->flags, t->tramp_data);
 102         if(t->pid > 0) wait_for_stop(t->pid, SIGSTOP, PTRACE_CONT, NULL);
 103         kill(os_getpid(), sig);
 104         _exit(0);
 105 }
 106
 107 int start_fork_tramp(void *thread_arg, unsigned long temp_stack,
 108                      int clone_flags, int (*tramp)(void *))
 109 {
 110         struct tramp arg;
 111         unsigned long sp;
 112         int new_pid, status, err;
 113
 114         /* The trampoline will run on the temporary stack */
 115         sp = stack_sp(temp_stack);
 116
 117         clone_flags |= CLONE_FILES | SIGCHLD;
 118
 119         arg.tramp = tramp;
 120         arg.tramp_data = thread_arg;
 121         arg.temp_stack = temp_stack;
 122         arg.flags = clone_flags;
 123
 124         /* Start the process and wait for it to kill itself */
 125         new_pid = clone(outer_tramp, (void *) sp, clone_flags, &arg);
 126         if(new_pid < 0)
 127                 return(new_pid);
 128
 129         CATCH_EINTR(err = waitpid(new_pid, &status, 0));
 130         if(err < 0)
 131                 panic("Waiting for outer trampoline failed - errno = %d",
 132                       errno);
 133
 134         if(!WIFSIGNALED(status) || (WTERMSIG(status) != SIGKILL))
 135                 panic("outer trampoline didn't exit with SIGKILL, "
 136                       "status = %d", status);
 137
 138         return(arg.pid);
 139 }
 140
 141 static int ptrace_child(void *arg)
 142 {
 143         int ret;
 144         int pid = os_getpid(), ppid = getppid();
 145         int sc_result;
 146
 147         if(ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0) < 0){
 148                 perror("ptrace");
 149                 os_kill_process(pid, 0);
 150         }
 151         os_stop_process(pid);
 152
 153         /*This syscall will be intercepted by the parent. Don't call more than
 154          * once, please.*/
 155         sc_result = os_getpid();
 156
 157         if (sc_result == pid)
 158                 ret = 1; /*Nothing modified by the parent, we are running
 159                            normally.*/
 160         else if (sc_result == ppid)
 161                 ret = 0; /*Expected in check_ptrace and check_sysemu when they
 162                            succeed in modifying the stack frame*/
 163         else
 164                 ret = 2; /*Serious trouble! This could be caused by a bug in
 165                            host 2.6 SKAS3/2.6 patch before release -V6, together
 166                            with a bug in the UML code itself.*/
 167         _exit(ret);
 168 }
 169
 170 static int start_ptraced_child(void **stack_out)
 171 {
 172         void *stack;
 173         unsigned long sp;
 174         int pid, n, status;
 175
 176         stack = mmap(NULL, PAGE_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
 177                      MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 178         if(stack == MAP_FAILED)
 179                 panic("check_ptrace : mmap failed, errno = %d", errno);
 180         sp = (unsigned long) stack + PAGE_SIZE - sizeof(void *);
 181         pid = clone(ptrace_child, (void *) sp, SIGCHLD, NULL);
 182         if(pid < 0)
 183                 panic("check_ptrace : clone failed, errno = %d", errno);
 184         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 185         if(n < 0)
 186                 panic("check_ptrace : wait failed, errno = %d", errno);
 187         if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGSTOP))
 188                 panic("check_ptrace : expected SIGSTOP, got status = %d",
 189                       status);
 190
 191         *stack_out = stack;
 192         return(pid);
 193 }
 194
 195 /* When testing for SYSEMU support, if it is one of the broken versions, we must
 196  * just avoid using sysemu, not panic, but only if SYSEMU features are broken.
 197  * So only for SYSEMU features we test mustpanic, while normal host features
 198  * must work anyway!*/
 199 static int stop_ptraced_child(int pid, void *stack, int exitcode, int mustpanic)
 200 {
 201         int status, n, ret = 0;
 202
 203         if(ptrace(PTRACE_CONT, pid, 0, 0) < 0)
 204                 panic("check_ptrace : ptrace failed, errno = %d", errno);
 205         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, 0));
 206         if(!WIFEXITED(status) || (WEXITSTATUS(status) != exitcode)) {
 207                 int exit_with = WEXITSTATUS(status);
 208                 if (exit_with == 2)
 209                         printk("check_ptrace : child exited with status 2. "
 210                                "Serious trouble happening! Try updating your "
 211                                "host skas patch!\nDisabling SYSEMU support.");
 212                 printk("check_ptrace : child exited with exitcode %d, while "
 213                       "expecting %d; status 0x%x", exit_with,
 214                       exitcode, status);
 215                 if (mustpanic)
 216                         panic("\n");
 217                 else
 218                         printk("\n");
 219                 ret = -1;
 220         }
 221
 222         if(munmap(stack, PAGE_SIZE) < 0)
 223                 panic("check_ptrace : munmap failed, errno = %d", errno);
 224         return ret;
 225 }
 226
 227 static int force_sysemu_disabled = 0;
 228
 229 static int __init nosysemu_cmd_param(char *str, int* add)
 230 {
 231         force_sysemu_disabled = 1;
 232         return 0;
 233 }
 234
 235 __uml_setup("nosysemu", nosysemu_cmd_param,
 236                 "nosysemu\n"
 237                 "    Turns off syscall emulation patch for ptrace (SYSEMU) on.\n"
 238                 "    SYSEMU is a performance-patch introduced by Laurent Vivier. It changes\n"
 239                 "    behaviour of ptrace() and helps reducing host context switch rate.\n"
 240                 "    To make it working, you need a kernel patch for your host, too.\n"
 241                 "    See http://perso.wanadoo.fr/laurent.vivier/UML/ for further information.\n\n");
 242
 243 static void __init check_sysemu(void)
 244 {
 245         void *stack;
 246         int pid, syscall, n, status, count=0;
 247
 248         printk("Checking syscall emulation patch for ptrace...");
 249         sysemu_supported = 0;
 250         pid = start_ptraced_child(&stack);
 251
 252         if(ptrace(PTRACE_SYSEMU, pid, 0, 0) < 0)
 253                 goto fail;
 254
 255         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 256         if (n < 0)
 257                 panic("check_sysemu : wait failed, errno = %d", errno);
 258         if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGTRAP))
 259                 panic("check_sysemu : expected SIGTRAP, "
 260                       "got status = %d", status);
 261
 262         n = ptrace(PTRACE_POKEUSER, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET,
 263                    os_getpid());
 264         if(n < 0)
 265                 panic("check_sysemu : failed to modify system "
 266                       "call return, errno = %d", errno);
 267
 268         if (stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 0) < 0)
 269                 goto fail_stopped;
 270
 271         sysemu_supported = 1;
 272         printk("OK\n");
 273         set_using_sysemu(!force_sysemu_disabled);
 274
 275         printk("Checking advanced syscall emulation patch for ptrace...");
 276         pid = start_ptraced_child(&stack);
 277         while(1){
 278                 count++;
 279                 if(ptrace(PTRACE_SYSEMU_SINGLESTEP, pid, 0, 0) < 0)
 280                         goto fail;
 281                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 282                 if(n < 0)
 283                         panic("check_ptrace : wait failed, errno = %d", errno);
 284                 if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGTRAP))
 285                         panic("check_ptrace : expected (SIGTRAP|SYSCALL_TRAP), "
 286                               "got status = %d", status);
 287
 288                 syscall = ptrace(PTRACE_PEEKUSER, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
 289                                  0);
 290                 if(syscall == __NR_getpid){
 291                         if (!count)
 292                                 panic("check_ptrace : SYSEMU_SINGLESTEP doesn't singlestep");
 293                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSER, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET,
 294                                    os_getpid());
 295                         if(n < 0)
 296                                 panic("check_sysemu : failed to modify system "
 297                                       "call return, errno = %d", errno);
 298                         break;
 299                 }
 300         }
 301         if (stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 0) < 0)
 302                 goto fail_stopped;
 303
 304         sysemu_supported = 2;
 305         printk("OK\n");
 306
 307         if ( !force_sysemu_disabled )
 308                 set_using_sysemu(sysemu_supported);
 309         return;
 310
 311 fail:
 312         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 0);
 313 fail_stopped:
 314         printk("missing\n");
 315 }
 316
 317 void __init check_ptrace(void)
 318 {
 319         void *stack;
 320         int pid, syscall, n, status;
 321
 322         printk("Checking that ptrace can change system call numbers...");
 323         pid = start_ptraced_child(&stack);
 324
 325         if (ptrace(PTRACE_OLDSETOPTIONS, pid, 0, (void *)PTRACE_O_TRACESYSGOOD) < 0)
 326                 panic("check_ptrace: PTRACE_SETOPTIONS failed, errno = %d", errno);
 327
 328         while(1){
 329                 if(ptrace(PTRACE_SYSCALL, pid, 0, 0) < 0)
 330                         panic("check_ptrace : ptrace failed, errno = %d",
 331                               errno);
 332                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 333                 if(n < 0)
 334                         panic("check_ptrace : wait failed, errno = %d", errno);
 335                 if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGTRAP + 0x80))
 336                         panic("check_ptrace : expected SIGTRAP + 0x80, "
 337                               "got status = %d", status);
 338
 339                 syscall = ptrace(PTRACE_PEEKUSER, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
 340                                  0);
 341                 if(syscall == __NR_getpid){
 342                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSER, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
 343                                    __NR_getppid);
 344                         if(n < 0)
 345                                 panic("check_ptrace : failed to modify system "
 346                                       "call, errno = %d", errno);
 347                         break;
 348                 }
 349         }
 350         stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 1);
 351         printk("OK\n");
 352         check_sysemu();
 353 }
 354
 355 int run_kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, void **jmp_ptr)
 356 {
 357         sigjmp_buf buf;
 358         int n;
 359
 360         *jmp_ptr = &buf;
 361         n = sigsetjmp(buf, 1);
 362         if(n != 0)
 363                 return(n);
 364         (*fn)(arg);
 365         return(0);
 366 }
 367
 368 void forward_pending_sigio(int target)
 369 {
 370         sigset_t sigs;
 371
 372         if(sigpending(&sigs))
 373                 panic("forward_pending_sigio : sigpending failed");
 374         if(sigismember(&sigs, SIGIO))
 375                 kill(target, SIGIO);
 376 }
 377
 378 #ifdef UML_CONFIG_MODE_SKAS
 379 static inline int check_skas3_ptrace_support(void)
 380 {
 381         struct ptrace_faultinfo fi;
 382         void *stack;
 383         int pid, n, ret = 1;
 384
 385         printf("Checking for the skas3 patch in the host...");
 386         pid = start_ptraced_child(&stack);
 387
 388         n = ptrace(PTRACE_FAULTINFO, pid, 0, &fi);
 389         if (n < 0) {
 390                 if(errno == EIO)
 391                         printf("not found\n");
 392                 else {
 393                         perror("not found");
 394                 }
 395                 ret = 0;
 396         } else {
 397                 printf("found\n");
 398         }
 399
 400         init_registers(pid);
 401         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 1);
 402
 403         return(ret);
 404 }
 405
 406 int can_do_skas(void)
 407 {
 408         int ret = 1;
 409
 410         printf("Checking for /proc/mm...");
 411         if (os_access("/proc/mm", OS_ACC_W_OK) < 0) {
 412                 printf("not found\n");
 413                 ret = 0;
 414                 goto out;
 415         } else {
 416                 printf("found\n");
 417         }
 418
 419         ret = check_skas3_ptrace_support();
 420 out:
 421         return ret;
 422 }
 423 #else
 424 int can_do_skas(void)
 425 {
 426         return(0);
 427 }
 428 #endif