sys/kern/sys_process.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1994, Sean Eric Fagan
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by Sean Eric Fagan.
  16  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
  17  *    derived from this software without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  * $FreeBSD: src/sys/kern/sys_process.c,v 1.51.2.6 2003/01/08 03:06:45 kan Exp $
  32  * $DragonFly: src/sys/kern/sys_process.c,v 1.2 2003/06/17 04:28:41 dillon Exp $
  33  */
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #include <sys/sysproto.h>
  38 #include <sys/proc.h>
  39 #include <sys/vnode.h>
  40 #include <sys/ptrace.h>
  41
  42 #include <machine/reg.h>
  43 #include <vm/vm.h>
  44 #include <sys/lock.h>
  45 #include <vm/pmap.h>
  46 #include <vm/vm_map.h>
  47 #include <vm/vm_page.h>
  48
  49 #include <sys/user.h>
  50 #include <miscfs/procfs/procfs.h>
  51
  52 /* use the equivalent procfs code */
  53 #if 0
  54 static int
  55 pread (struct proc *procp, unsigned int addr, unsigned int *retval) {
  56         int             rv;
  57         vm_map_t        map, tmap;
  58         vm_object_t     object;
  59         vm_offset_t     kva = 0;
  60         int             page_offset;    /* offset into page */
  61         vm_offset_t     pageno;         /* page number */
  62         vm_map_entry_t  out_entry;
  63         vm_prot_t       out_prot;
  64         boolean_t       wired;
  65         vm_pindex_t     pindex;
  66
  67         /* Map page into kernel space */
  68
  69         map = &procp->p_vmspace->vm_map;
  70
  71         page_offset = addr - trunc_page(addr);
  72         pageno = trunc_page(addr);
  73
  74         tmap = map;
  75         rv = vm_map_lookup (&tmap, pageno, VM_PROT_READ, &out_entry,
  76                 &object, &pindex, &out_prot, &wired);
  77
  78         if (rv != KERN_SUCCESS)
  79                 return EINVAL;
  80
  81         vm_map_lookup_done (tmap, out_entry);
  82
  83         /* Find space in kernel_map for the page we're interested in */
  84         rv = vm_map_find (kernel_map, object, IDX_TO_OFF(pindex),
  85                 &kva, PAGE_SIZE, 0, VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
  86
  87         if (!rv) {
  88                 vm_object_reference (object);
  89
  90                 rv = vm_map_pageable (kernel_map, kva, kva + PAGE_SIZE, 0);
  91                 if (!rv) {
  92                         *retval = 0;
  93                         bcopy ((caddr_t)kva + page_offset,
  94                                retval, sizeof *retval);
  95                 }
  96                 vm_map_remove (kernel_map, kva, kva + PAGE_SIZE);
  97         }
  98
  99         return rv;
 100 }
 101
 102 static int
 103 pwrite (struct proc *procp, unsigned int addr, unsigned int datum) {
 104         int             rv;
 105         vm_map_t        map, tmap;
 106         vm_object_t     object;
 107         vm_offset_t     kva = 0;
 108         int             page_offset;    /* offset into page */
 109         vm_offset_t     pageno;         /* page number */
 110         vm_map_entry_t  out_entry;
 111         vm_prot_t       out_prot;
 112         boolean_t       wired;
 113         vm_pindex_t     pindex;
 114         boolean_t       fix_prot = 0;
 115
 116         /* Map page into kernel space */
 117
 118         map = &procp->p_vmspace->vm_map;
 119
 120         page_offset = addr - trunc_page(addr);
 121         pageno = trunc_page(addr);
 122
 123         /*
 124          * Check the permissions for the area we're interested in.
 125          */
 126
 127         if (vm_map_check_protection (map, pageno, pageno + PAGE_SIZE,
 128                 VM_PROT_WRITE) == FALSE) {
 129                 /*
 130                  * If the page was not writable, we make it so.
 131                  * XXX It is possible a page may *not* be read/executable,
 132                  * if a process changes that!
 133                  */
 134                 fix_prot = 1;
 135                 /* The page isn't writable, so let's try making it so... */
 136                 if ((rv = vm_map_protect (map, pageno, pageno + PAGE_SIZE,
 137                         VM_PROT_ALL, 0)) != KERN_SUCCESS)
 138                   return EFAULT;        /* I guess... */
 139         }
 140
 141         /*
 142          * Now we need to get the page.  out_entry, out_prot, wired, and
 143          * single_use aren't used.  One would think the vm code would be
 144          * a *bit* nicer...  We use tmap because vm_map_lookup() can
 145          * change the map argument.
 146          */
 147
 148         tmap = map;
 149         rv = vm_map_lookup (&tmap, pageno, VM_PROT_WRITE, &out_entry,
 150                 &object, &pindex, &out_prot, &wired);
 151         if (rv != KERN_SUCCESS) {
 152                 return EINVAL;
 153         }
 154
 155         /*
 156          * Okay, we've got the page.  Let's release tmap.
 157          */
 158
 159         vm_map_lookup_done (tmap, out_entry);
 160
 161         /*
 162          * Fault the page in...
 163          */
 164
 165         rv = vm_fault(map, pageno, VM_PROT_WRITE|VM_PROT_READ, FALSE);
 166         if (rv != KERN_SUCCESS)
 167                 return EFAULT;
 168
 169         /* Find space in kernel_map for the page we're interested in */
 170         rv = vm_map_find (kernel_map, object, IDX_TO_OFF(pindex),
 171                 &kva, PAGE_SIZE, 0,
 172                 VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
 173         if (!rv) {
 174                 vm_object_reference (object);
 175
 176                 rv = vm_map_pageable (kernel_map, kva, kva + PAGE_SIZE, 0);
 177                 if (!rv) {
 178                   bcopy (&datum, (caddr_t)kva + page_offset, sizeof datum);
 179                 }
 180                 vm_map_remove (kernel_map, kva, kva + PAGE_SIZE);
 181         }
 182
 183         if (fix_prot)
 184                 vm_map_protect (map, pageno, pageno + PAGE_SIZE,
 185                         VM_PROT_READ|VM_PROT_EXECUTE, 0);
 186         return rv;
 187 }
 188 #endif
 189
 190 /*
 191  * Process debugging system call.
 192  */
 193 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 194 struct ptrace_args {
 195         int     req;
 196         pid_t   pid;
 197         caddr_t addr;
 198         int     data;
 199 };
 200 #endif
 201
 202 int
 203 ptrace(struct proc *p, struct ptrace_args *uap)
 204 {
 205         /*
 206          * XXX this obfuscation is to reduce stack usage, but the register
 207          * structs may be too large to put on the stack anyway.
 208          */
 209         union {
 210                 struct ptrace_io_desc piod;
 211                 struct dbreg dbreg;
 212                 struct fpreg fpreg;
 213                 struct reg reg;
 214         } r;
 215         void *addr;
 216         int error = 0;
 217
 218         addr = &r;
 219         switch (uap->req) {
 220         case PT_GETREGS:
 221         case PT_GETFPREGS:
 222 #ifdef PT_GETDBREGS
 223         case PT_GETDBREGS:
 224 #endif
 225                 break;
 226         case PT_SETREGS:
 227                 error = copyin(uap->addr, &r.reg, sizeof r.reg);
 228                 break;
 229         case PT_SETFPREGS:
 230                 error = copyin(uap->addr, &r.fpreg, sizeof r.fpreg);
 231                 break;
 232 #ifdef PT_SETDBREGS
 233         case PT_SETDBREGS:
 234                 error = copyin(uap->addr, &r.dbreg, sizeof r.dbreg);
 235                 break;
 236 #endif
 237         case PT_IO:
 238                 error = copyin(uap->addr, &r.piod, sizeof r.piod);
 239                 break;
 240         default:
 241                 addr = uap->addr;
 242         }
 243         if (error)
 244                 return (error);
 245
 246         error = kern_ptrace(p, uap->req, uap->pid, addr, uap->data);
 247         if (error)
 248                 return (error);
 249
 250         switch (uap->req) {
 251         case PT_IO:
 252                 (void)copyout(&r.piod, uap->addr, sizeof r.piod);
 253                 break;
 254         case PT_GETREGS:
 255                 error = copyout(&r.reg, uap->addr, sizeof r.reg);
 256                 break;
 257         case PT_GETFPREGS:
 258                 error = copyout(&r.fpreg, uap->addr, sizeof r.fpreg);
 259                 break;
 260 #ifdef PT_GETDBREGS
 261         case PT_GETDBREGS:
 262                 error = copyout(&r.dbreg, uap->addr, sizeof r.dbreg);
 263                 break;
 264 #endif
 265         }
 266
 267         return (error);
 268 }
 269
 270 int
 271 kern_ptrace(struct proc *curp, int req, pid_t pid, void *addr, int data)
 272 {
 273         struct proc *p, *pp;
 274         struct iovec iov;
 275         struct uio uio;
 276         struct ptrace_io_desc *piod;
 277         int error = 0;
 278         int write, tmp, s;
 279
 280         write = 0;
 281         if (req == PT_TRACE_ME)
 282                 p = curp;
 283         else {
 284                 if ((p = pfind(pid)) == NULL)
 285                         return ESRCH;
 286         }
 287         if (!PRISON_CHECK(curp, p))
 288                 return (ESRCH);
 289
 290         /* Can't trace a process that's currently exec'ing. */
 291         if ((p->p_flag & P_INEXEC) != 0)
 292                 return EAGAIN;
 293
 294         /*
 295          * Permissions check
 296          */
 297         switch (req) {
 298         case PT_TRACE_ME:
 299                 /* Always legal. */
 300                 break;
 301
 302         case PT_ATTACH:
 303                 /* Self */
 304                 if (p->p_pid == curp->p_pid)
 305                         return EINVAL;
 306
 307                 /* Already traced */
 308                 if (p->p_flag & P_TRACED)
 309                         return EBUSY;
 310
 311                 if (curp->p_flag & P_TRACED)
 312                         for (pp = curp->p_pptr; pp != NULL; pp = pp->p_pptr)
 313                                 if (pp == p)
 314                                         return (EINVAL);
 315
 316                 /* not owned by you, has done setuid (unless you're root) */
 317                 if ((p->p_cred->p_ruid != curp->p_cred->p_ruid) ||
 318                      (p->p_flag & P_SUGID)) {
 319                         if ((error = suser(curp)) != 0)
 320                                 return error;
 321                 }
 322
 323                 /* can't trace init when securelevel > 0 */
 324                 if (securelevel > 0 && p->p_pid == 1)
 325                         return EPERM;
 326
 327                 /* OK */
 328                 break;
 329
 330         case PT_READ_I:
 331         case PT_READ_D:
 332         case PT_WRITE_I:
 333         case PT_WRITE_D:
 334         case PT_IO:
 335         case PT_CONTINUE:
 336         case PT_KILL:
 337         case PT_STEP:
 338         case PT_DETACH:
 339 #ifdef PT_GETREGS
 340         case PT_GETREGS:
 341 #endif
 342 #ifdef PT_SETREGS
 343         case PT_SETREGS:
 344 #endif
 345 #ifdef PT_GETFPREGS
 346         case PT_GETFPREGS:
 347 #endif
 348 #ifdef PT_SETFPREGS
 349         case PT_SETFPREGS:
 350 #endif
 351 #ifdef PT_GETDBREGS
 352         case PT_GETDBREGS:
 353 #endif
 354 #ifdef PT_SETDBREGS
 355         case PT_SETDBREGS:
 356 #endif
 357                 /* not being traced... */
 358                 if ((p->p_flag & P_TRACED) == 0)
 359                         return EPERM;
 360
 361                 /* not being traced by YOU */
 362                 if (p->p_pptr != curp)
 363                         return EBUSY;
 364
 365                 /* not currently stopped */
 366                 if (p->p_stat != SSTOP || (p->p_flag & P_WAITED) == 0)
 367                         return EBUSY;
 368
 369                 /* OK */
 370                 break;
 371
 372         default:
 373                 return EINVAL;
 374         }
 375
 376 #ifdef FIX_SSTEP
 377         /*
 378          * Single step fixup ala procfs
 379          */
 380         FIX_SSTEP(p);
 381 #endif
 382
 383         /*
 384          * Actually do the requests
 385          */
 386
 387         curp->p_retval[0] = 0;
 388
 389         switch (req) {
 390         case PT_TRACE_ME:
 391                 /* set my trace flag and "owner" so it can read/write me */
 392                 p->p_flag |= P_TRACED;
 393                 p->p_oppid = p->p_pptr->p_pid;
 394                 return 0;
 395
 396         case PT_ATTACH:
 397                 /* security check done above */
 398                 p->p_flag |= P_TRACED;
 399                 p->p_oppid = p->p_pptr->p_pid;
 400                 if (p->p_pptr != curp)
 401                         proc_reparent(p, curp);
 402                 data = SIGSTOP;
 403                 goto sendsig;   /* in PT_CONTINUE below */
 404
 405         case PT_STEP:
 406         case PT_CONTINUE:
 407         case PT_DETACH:
 408                 if ((req != PT_STEP) && ((unsigned)data > _SIG_MAXSIG))
 409                         return EINVAL;
 410
 411                 PHOLD(p);
 412
 413                 if (req == PT_STEP) {
 414                         if ((error = ptrace_single_step (p))) {
 415                                 PRELE(p);
 416                                 return error;
 417                         }
 418                 }
 419
 420                 if (addr != (void *)1) {
 421                         if ((error = ptrace_set_pc (p,
 422                             (u_long)(uintfptr_t)addr))) {
 423                                 PRELE(p);
 424                                 return error;
 425                         }
 426                 }
 427                 PRELE(p);
 428
 429                 if (req == PT_DETACH) {
 430                         /* reset process parent */
 431                         if (p->p_oppid != p->p_pptr->p_pid) {
 432                                 struct proc *pp;
 433
 434                                 pp = pfind(p->p_oppid);
 435                                 proc_reparent(p, pp ? pp : initproc);
 436                         }
 437
 438                         p->p_flag &= ~(P_TRACED | P_WAITED);
 439                         p->p_oppid = 0;
 440
 441                         /* should we send SIGCHLD? */
 442                 }
 443
 444         sendsig:
 445                 /* deliver or queue signal */
 446                 s = splhigh();
 447                 if (p->p_stat == SSTOP) {
 448                         p->p_xstat = data;
 449                         setrunnable(p);
 450                 } else if (data) {
 451                         psignal(p, data);
 452                 }
 453                 splx(s);
 454                 return 0;
 455
 456         case PT_WRITE_I:
 457         case PT_WRITE_D:
 458                 write = 1;
 459                 /* fallthrough */
 460         case PT_READ_I:
 461         case PT_READ_D:
 462                 tmp = 0;
 463                 /* write = 0 set above */
 464                 iov.iov_base = write ? (caddr_t)&data : (caddr_t)&tmp;
 465                 iov.iov_len = sizeof(int);
 466                 uio.uio_iov = &iov;
 467                 uio.uio_iovcnt = 1;
 468                 uio.uio_offset = (off_t)(uintptr_t)addr;
 469                 uio.uio_resid = sizeof(int);
 470                 uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 471                 uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 472                 uio.uio_procp = p;
 473                 error = procfs_domem(curp, p, NULL, &uio);
 474                 if (uio.uio_resid != 0) {
 475                         /*
 476                          * XXX procfs_domem() doesn't currently return ENOSPC,
 477                          * so I think write() can bogusly return 0.
 478                          * XXX what happens for short writes?  We don't want
 479                          * to write partial data.
 480                          * XXX procfs_domem() returns EPERM for other invalid
 481                          * addresses.  Convert this to EINVAL.  Does this
 482                          * clobber returns of EPERM for other reasons?
 483                          */
 484                         if (error == 0 || error == ENOSPC || error == EPERM)
 485                                 error = EINVAL; /* EOF */
 486                 }
 487                 if (!write)
 488                         curp->p_retval[0] = tmp;
 489                 return (error);
 490
 491         case PT_IO:
 492                 piod = addr;
 493                 iov.iov_base = piod->piod_addr;
 494                 iov.iov_len = piod->piod_len;
 495                 uio.uio_iov = &iov;
 496                 uio.uio_iovcnt = 1;
 497                 uio.uio_offset = (off_t)(uintptr_t)piod->piod_offs;
 498                 uio.uio_resid = piod->piod_len;
 499                 uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 500                 uio.uio_procp = p;
 501                 switch (piod->piod_op) {
 502                 case PIOD_READ_D:
 503                 case PIOD_READ_I:
 504                         uio.uio_rw = UIO_READ;
 505                         break;
 506                 case PIOD_WRITE_D:
 507                 case PIOD_WRITE_I:
 508                         uio.uio_rw = UIO_WRITE;
 509                         break;
 510                 default:
 511                         return (EINVAL);
 512                 }
 513                 error = procfs_domem(curp, p, NULL, &uio);
 514                 piod->piod_len -= uio.uio_resid;
 515                 return (error);
 516
 517         case PT_KILL:
 518                 data = SIGKILL;
 519                 goto sendsig;   /* in PT_CONTINUE above */
 520
 521 #ifdef PT_SETREGS
 522         case PT_SETREGS:
 523                 write = 1;
 524                 /* fallthrough */
 525 #endif /* PT_SETREGS */
 526 #ifdef PT_GETREGS
 527         case PT_GETREGS:
 528                 /* write = 0 above */
 529 #endif /* PT_SETREGS */
 530 #if defined(PT_SETREGS) || defined(PT_GETREGS)
 531                 if (!procfs_validregs(p))       /* no P_SYSTEM procs please */
 532                         return EINVAL;
 533                 else {
 534                         iov.iov_base = addr;
 535                         iov.iov_len = sizeof(struct reg);
 536                         uio.uio_iov = &iov;
 537                         uio.uio_iovcnt = 1;
 538                         uio.uio_offset = 0;
 539                         uio.uio_resid = sizeof(struct reg);
 540                         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 541                         uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 542                         uio.uio_procp = curp;
 543                         return (procfs_doregs(curp, p, NULL, &uio));
 544                 }
 545 #endif /* defined(PT_SETREGS) || defined(PT_GETREGS) */
 546
 547 #ifdef PT_SETFPREGS
 548         case PT_SETFPREGS:
 549                 write = 1;
 550                 /* fallthrough */
 551 #endif /* PT_SETFPREGS */
 552 #ifdef PT_GETFPREGS
 553         case PT_GETFPREGS:
 554                 /* write = 0 above */
 555 #endif /* PT_SETFPREGS */
 556 #if defined(PT_SETFPREGS) || defined(PT_GETFPREGS)
 557                 if (!procfs_validfpregs(p))     /* no P_SYSTEM procs please */
 558                         return EINVAL;
 559                 else {
 560                         iov.iov_base = addr;
 561                         iov.iov_len = sizeof(struct fpreg);
 562                         uio.uio_iov = &iov;
 563                         uio.uio_iovcnt = 1;
 564                         uio.uio_offset = 0;
 565                         uio.uio_resid = sizeof(struct fpreg);
 566                         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 567                         uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 568                         uio.uio_procp = curp;
 569                         return (procfs_dofpregs(curp, p, NULL, &uio));
 570                 }
 571 #endif /* defined(PT_SETFPREGS) || defined(PT_GETFPREGS) */
 572
 573 #ifdef PT_SETDBREGS
 574         case PT_SETDBREGS:
 575                 write = 1;
 576                 /* fallthrough */
 577 #endif /* PT_SETDBREGS */
 578 #ifdef PT_GETDBREGS
 579         case PT_GETDBREGS:
 580                 /* write = 0 above */
 581 #endif /* PT_SETDBREGS */
 582 #if defined(PT_SETDBREGS) || defined(PT_GETDBREGS)
 583                 if (!procfs_validdbregs(p))     /* no P_SYSTEM procs please */
 584                         return EINVAL;
 585                 else {
 586                         iov.iov_base = addr;
 587                         iov.iov_len = sizeof(struct dbreg);
 588                         uio.uio_iov = &iov;
 589                         uio.uio_iovcnt = 1;
 590                         uio.uio_offset = 0;
 591                         uio.uio_resid = sizeof(struct dbreg);
 592                         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 593                         uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 594                         uio.uio_procp = curp;
 595                         return (procfs_dodbregs(curp, p, NULL, &uio));
 596                 }
 597 #endif /* defined(PT_SETDBREGS) || defined(PT_GETDBREGS) */
 598
 599         default:
 600                 break;
 601         }
 602
 603         return 0;
 604 }
 605
 606 int
 607 trace_req(p)
 608         struct proc *p;
 609 {
 610         return 1;
 611 }
 612
 613 /*
 614  * stopevent()
 615  * Stop a process because of a procfs event;
 616  * stay stopped until p->p_step is cleared
 617  * (cleared by PIOCCONT in procfs).
 618  */
 619
 620 void
 621 stopevent(struct proc *p, unsigned int event, unsigned int val) {
 622         p->p_step = 1;
 623
 624         do {
 625                 p->p_xstat = val;
 626                 p->p_stype = event;     /* Which event caused the stop? */
 627                 wakeup(&p->p_stype);    /* Wake up any PIOCWAIT'ing procs */
 628                 tsleep(&p->p_step, PWAIT, "stopevent", 0);
 629         } while (p->p_step);
 630 }