arch/x86/kernel/ptrace_32.c

   1 /* By Ross Biro 1/23/92 */
   2 /*
   3  * Pentium III FXSR, SSE support
   4  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   5  */
   6
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/sched.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/smp.h>
  11 #include <linux/errno.h>
  12 #include <linux/ptrace.h>
  13 #include <linux/user.h>
  14 #include <linux/security.h>
  15 #include <linux/audit.h>
  16 #include <linux/seccomp.h>
  17 #include <linux/signal.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 /*
  34  * Determines which flags the user has access to [1 = access, 0 = no access].
  35  * Prohibits changing ID(21), VIP(20), VIF(19), VM(17), NT(14), IOPL(12-13), IF(9).
  36  * Also masks reserved bits (31-22, 15, 5, 3, 1).
  37  */
  38 #define FLAG_MASK 0x00050dd5
  39
  40 static long *pt_regs_access(struct pt_regs *regs, unsigned long regno)
  41 {
  42         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct pt_regs, ebx) != 0);
  43         if (regno > FS)
  44                 --regno;
  45         return &regs->ebx + regno;
  46 }
  47
  48 static int putreg(struct task_struct *child,
  49         unsigned long regno, unsigned long value)
  50 {
  51         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(child);
  52         regno >>= 2;
  53         switch (regno) {
  54                 case GS:
  55                         if (value && (value & 3) != 3)
  56                                 return -EIO;
  57                         child->thread.gs = value;
  58                         return 0;
  59                 case DS:
  60                 case ES:
  61                 case FS:
  62                         if (value && (value & 3) != 3)
  63                                 return -EIO;
  64                         value &= 0xffff;
  65                         break;
  66                 case SS:
  67                 case CS:
  68                         if ((value & 3) != 3)
  69                                 return -EIO;
  70                         value &= 0xffff;
  71                         break;
  72                 case EFL:
  73                         value &= FLAG_MASK;
  74                         /*
  75                          * If the user value contains TF, mark that
  76                          * it was not "us" (the debugger) that set it.
  77                          * If not, make sure it stays set if we had.
  78                          */
  79                         if (value & X86_EFLAGS_TF)
  80                                 clear_tsk_thread_flag(child, TIF_FORCED_TF);
  81                         else if (test_tsk_thread_flag(child, TIF_FORCED_TF))
  82                                 value |= X86_EFLAGS_TF;
  83                         value |= regs->eflags & ~FLAG_MASK;
  84                         break;
  85         }
  86         *pt_regs_access(regs, regno) = value;
  87         return 0;
  88 }
  89
  90 static unsigned long getreg(struct task_struct *child, unsigned long regno)
  91 {
  92         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(child);
  93         unsigned long retval = ~0UL;
  94
  95         regno >>= 2;
  96         switch (regno) {
  97                 case EFL:
  98                         /*
  99                          * If the debugger set TF, hide it from the readout.
 100                          */
 101                         retval = regs->eflags;
 102                         if (test_tsk_thread_flag(child, TIF_FORCED_TF))
 103                                 retval &= ~X86_EFLAGS_TF;
 104                         break;
 105                 case GS:
 106                         retval = child->thread.gs;
 107                         break;
 108                 case DS:
 109                 case ES:
 110                 case FS:
 111                 case SS:
 112                 case CS:
 113                         retval = 0xffff;
 114                         /* fall through */
 115                 default:
 116                         retval &= *pt_regs_access(regs, regno);
 117         }
 118         return retval;
 119 }
 120
 121 /*
 122  * Called by kernel/ptrace.c when detaching..
 123  *
 124  * Make sure the single step bit is not set.
 125  */
 126 void ptrace_disable(struct task_struct *child)
 127 {
 128         user_disable_single_step(child);
 129         clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_EMU);
 130 }
 131
 132 long arch_ptrace(struct task_struct *child, long request, long addr, long data)
 133 {
 134         struct user * dummy = NULL;
 135         int i, ret;
 136         unsigned long __user *datap = (unsigned long __user *)data;
 137
 138         switch (request) {
 139         /* when I and D space are separate, these will need to be fixed. */
 140         case PTRACE_PEEKTEXT: /* read word at location addr. */
 141         case PTRACE_PEEKDATA:
 142                 ret = generic_ptrace_peekdata(child, addr, data);
 143                 break;
 144
 145         /* read the word at location addr in the USER area. */
 146         case PTRACE_PEEKUSR: {
 147                 unsigned long tmp;
 148
 149                 ret = -EIO;
 150                 if ((addr & 3) || addr < 0 ||
 151                     addr > sizeof(struct user) - 3)
 152                         break;
 153
 154                 tmp = 0;  /* Default return condition */
 155                 if(addr < FRAME_SIZE*sizeof(long))
 156                         tmp = getreg(child, addr);
 157                 if(addr >= (long) &dummy->u_debugreg[0] &&
 158                    addr <= (long) &dummy->u_debugreg[7]){
 159                         addr -= (long) &dummy->u_debugreg[0];
 160                         addr = addr >> 2;
 161                         tmp = child->thread.debugreg[addr];
 162                 }
 163                 ret = put_user(tmp, datap);
 164                 break;
 165         }
 166
 167         /* when I and D space are separate, this will have to be fixed. */
 168         case PTRACE_POKETEXT: /* write the word at location addr. */
 169         case PTRACE_POKEDATA:
 170                 ret = generic_ptrace_pokedata(child, addr, data);
 171                 break;
 172
 173         case PTRACE_POKEUSR: /* write the word at location addr in the USER area */
 174                 ret = -EIO;
 175                 if ((addr & 3) || addr < 0 ||
 176                     addr > sizeof(struct user) - 3)
 177                         break;
 178
 179                 if (addr < FRAME_SIZE*sizeof(long)) {
 180                         ret = putreg(child, addr, data);
 181                         break;
 182                 }
 183                 /* We need to be very careful here.  We implicitly
 184                    want to modify a portion of the task_struct, and we
 185                    have to be selective about what portions we allow someone
 186                    to modify. */
 187
 188                   ret = -EIO;
 189                   if(addr >= (long) &dummy->u_debugreg[0] &&
 190                      addr <= (long) &dummy->u_debugreg[7]){
 191
 192                           if(addr == (long) &dummy->u_debugreg[4]) break;
 193                           if(addr == (long) &dummy->u_debugreg[5]) break;
 194                           if(addr < (long) &dummy->u_debugreg[4] &&
 195                              ((unsigned long) data) >= TASK_SIZE-3) break;
 196
 197                           /* Sanity-check data. Take one half-byte at once with
 198                            * check = (val >> (16 + 4*i)) & 0xf. It contains the
 199                            * R/Wi and LENi bits; bits 0 and 1 are R/Wi, and bits
 200                            * 2 and 3 are LENi. Given a list of invalid values,
 201                            * we do mask |= 1 << invalid_value, so that
 202                            * (mask >> check) & 1 is a correct test for invalid
 203                            * values.
 204                            *
 205                            * R/Wi contains the type of the breakpoint /
 206                            * watchpoint, LENi contains the length of the watched
 207                            * data in the watchpoint case.
 208                            *
 209                            * The invalid values are:
 210                            * - LENi == 0x10 (undefined), so mask |= 0x0f00.
 211                            * - R/Wi == 0x10 (break on I/O reads or writes), so
 212                            *   mask |= 0x4444.
 213                            * - R/Wi == 0x00 && LENi != 0x00, so we have mask |=
 214                            *   0x1110.
 215                            *
 216                            * Finally, mask = 0x0f00 | 0x4444 | 0x1110 == 0x5f54.
 217                            *
 218                            * See the Intel Manual "System Programming Guide",
 219                            * 15.2.4
 220                            *
 221                            * Note that LENi == 0x10 is defined on x86_64 in long
 222                            * mode (i.e. even for 32-bit userspace software, but
 223                            * 64-bit kernel), so the x86_64 mask value is 0x5454.
 224                            * See the AMD manual no. 24593 (AMD64 System
 225                            * Programming)*/
 226
 227                           if(addr == (long) &dummy->u_debugreg[7]) {
 228                                   data &= ~DR_CONTROL_RESERVED;
 229                                   for(i=0; i<4; i++)
 230                                           if ((0x5f54 >> ((data >> (16 + 4*i)) & 0xf)) & 1)
 231                                                   goto out_tsk;
 232                                   if (data)
 233                                           set_tsk_thread_flag(child, TIF_DEBUG);
 234                                   else
 235                                           clear_tsk_thread_flag(child, TIF_DEBUG);
 236                           }
 237                           addr -= (long) &dummy->u_debugreg;
 238                           addr = addr >> 2;
 239                           child->thread.debugreg[addr] = data;
 240                           ret = 0;
 241                   }
 242                   break;
 243
 244         case PTRACE_GETREGS: { /* Get all gp regs from the child. */
 245                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, datap, FRAME_SIZE*sizeof(long))) {
 246                         ret = -EIO;
 247                         break;
 248                 }
 249                 for ( i = 0; i < FRAME_SIZE*sizeof(long); i += sizeof(long) ) {
 250                         __put_user(getreg(child, i), datap);
 251                         datap++;
 252                 }
 253                 ret = 0;
 254                 break;
 255         }
 256
 257         case PTRACE_SETREGS: { /* Set all gp regs in the child. */
 258                 unsigned long tmp;
 259                 if (!access_ok(VERIFY_READ, datap, FRAME_SIZE*sizeof(long))) {
 260                         ret = -EIO;
 261                         break;
 262                 }
 263                 for ( i = 0; i < FRAME_SIZE*sizeof(long); i += sizeof(long) ) {
 264                         __get_user(tmp, datap);
 265                         putreg(child, i, tmp);
 266                         datap++;
 267                 }
 268                 ret = 0;
 269                 break;
 270         }
 271
 272         case PTRACE_GETFPREGS: { /* Get the child FPU state. */
 273                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, datap,
 274                                sizeof(struct user_i387_struct))) {
 275                         ret = -EIO;
 276                         break;
 277                 }
 278                 ret = 0;
 279                 if (!tsk_used_math(child))
 280                         init_fpu(child);
 281                 get_fpregs((struct user_i387_struct __user *)data, child);
 282                 break;
 283         }
 284
 285         case PTRACE_SETFPREGS: { /* Set the child FPU state. */
 286                 if (!access_ok(VERIFY_READ, datap,
 287                                sizeof(struct user_i387_struct))) {
 288                         ret = -EIO;
 289                         break;
 290                 }
 291                 set_stopped_child_used_math(child);
 292                 set_fpregs(child, (struct user_i387_struct __user *)data);
 293                 ret = 0;
 294                 break;
 295         }
 296
 297         case PTRACE_GETFPXREGS: { /* Get the child extended FPU state. */
 298                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, datap,
 299                                sizeof(struct user_fxsr_struct))) {
 300                         ret = -EIO;
 301                         break;
 302                 }
 303                 if (!tsk_used_math(child))
 304                         init_fpu(child);
 305                 ret = get_fpxregs((struct user_fxsr_struct __user *)data, child);
 306                 break;
 307         }
 308
 309         case PTRACE_SETFPXREGS: { /* Set the child extended FPU state. */
 310                 if (!access_ok(VERIFY_READ, datap,
 311                                sizeof(struct user_fxsr_struct))) {
 312                         ret = -EIO;
 313                         break;
 314                 }
 315                 set_stopped_child_used_math(child);
 316                 ret = set_fpxregs(child, (struct user_fxsr_struct __user *)data);
 317                 break;
 318         }
 319
 320         case PTRACE_GET_THREAD_AREA:
 321                 if (addr < 0)
 322                         return -EIO;
 323                 ret = do_get_thread_area(child, addr,
 324                                          (struct user_desc __user *) data);
 325                 break;
 326
 327         case PTRACE_SET_THREAD_AREA:
 328                 if (addr < 0)
 329                         return -EIO;
 330                 ret = do_set_thread_area(child, addr,
 331                                          (struct user_desc __user *) data, 0);
 332                 break;
 333
 334         default:
 335                 ret = ptrace_request(child, request, addr, data);
 336                 break;
 337         }
 338  out_tsk:
 339         return ret;
 340 }
 341
 342 void send_sigtrap(struct task_struct *tsk, struct pt_regs *regs, int error_code)
 343 {
 344         struct siginfo info;
 345
 346         tsk->thread.trap_no = 1;
 347         tsk->thread.error_code = error_code;
 348
 349         memset(&info, 0, sizeof(info));
 350         info.si_signo = SIGTRAP;
 351         info.si_code = TRAP_BRKPT;
 352
 353         /* User-mode eip? */
 354         info.si_addr = user_mode_vm(regs) ? (void __user *) regs->eip : NULL;
 355
 356         /* Send us the fake SIGTRAP */
 357         force_sig_info(SIGTRAP, &info, tsk);
 358 }
 359
 360 /* notification of system call entry/exit
 361  * - triggered by current->work.syscall_trace
 362  */
 363 __attribute__((regparm(3)))
 364 int do_syscall_trace(struct pt_regs *regs, int entryexit)
 365 {
 366         int is_sysemu = test_thread_flag(TIF_SYSCALL_EMU);
 367         /*
 368          * With TIF_SYSCALL_EMU set we want to ignore TIF_SINGLESTEP for syscall
 369          * interception
 370          */
 371         int is_singlestep = !is_sysemu && test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP);
 372         int ret = 0;
 373
 374         /* do the secure computing check first */
 375         if (!entryexit)
 376                 secure_computing(regs->orig_eax);
 377
 378         if (unlikely(current->audit_context)) {
 379                 if (entryexit)
 380                         audit_syscall_exit(AUDITSC_RESULT(regs->eax),
 381                                                 regs->eax);
 382                 /* Debug traps, when using PTRACE_SINGLESTEP, must be sent only
 383                  * on the syscall exit path. Normally, when TIF_SYSCALL_AUDIT is
 384                  * not used, entry.S will call us only on syscall exit, not
 385                  * entry; so when TIF_SYSCALL_AUDIT is used we must avoid
 386                  * calling send_sigtrap() on syscall entry.
 387                  *
 388                  * Note that when PTRACE_SYSEMU_SINGLESTEP is used,
 389                  * is_singlestep is false, despite his name, so we will still do
 390                  * the correct thing.
 391                  */
 392                 else if (is_singlestep)
 393                         goto out;
 394         }
 395
 396         if (!(current->ptrace & PT_PTRACED))
 397                 goto out;
 398
 399         /* If a process stops on the 1st tracepoint with SYSCALL_TRACE
 400          * and then is resumed with SYSEMU_SINGLESTEP, it will come in
 401          * here. We have to check this and return */
 402         if (is_sysemu && entryexit)
 403                 return 0;
 404
 405         /* Fake a debug trap */
 406         if (is_singlestep)
 407                 send_sigtrap(current, regs, 0);
 408
 409         if (!test_thread_flag(TIF_SYSCALL_TRACE) && !is_sysemu)
 410                 goto out;
 411
 412         /* the 0x80 provides a way for the tracing parent to distinguish
 413            between a syscall stop and SIGTRAP delivery */
 414         /* Note that the debugger could change the result of test_thread_flag!*/
 415         ptrace_notify(SIGTRAP | ((current->ptrace & PT_TRACESYSGOOD) ? 0x80:0));
 416
 417         /*
 418          * this isn't the same as continuing with a signal, but it will do
 419          * for normal use.  strace only continues with a signal if the
 420          * stopping signal is not SIGTRAP.  -brl
 421          */
 422         if (current->exit_code) {
 423                 send_sig(current->exit_code, current, 1);
 424                 current->exit_code = 0;
 425         }
 426         ret = is_sysemu;
 427 out:
 428         if (unlikely(current->audit_context) && !entryexit)
 429                 audit_syscall_entry(AUDIT_ARCH_I386, regs->orig_eax,
 430                                     regs->ebx, regs->ecx, regs->edx, regs->esi);
 431         if (ret == 0)
 432                 return 0;
 433
 434         regs->orig_eax = -1; /* force skip of syscall restarting */
 435         if (unlikely(current->audit_context))
 436                 audit_syscall_exit(AUDITSC_RESULT(regs->eax), regs->eax);
 437         return 1;
 438 }