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 1.4 2003/06/25 03:55:57 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 ptrace_args *uap)
 204 {
 205         struct proc *p = curproc;
 206
 207         /*
 208          * XXX this obfuscation is to reduce stack usage, but the register
 209          * structs may be too large to put on the stack anyway.
 210          */
 211         union {
 212                 struct ptrace_io_desc piod;
 213                 struct dbreg dbreg;
 214                 struct fpreg fpreg;
 215                 struct reg reg;
 216         } r;
 217         void *addr;
 218         int error = 0;
 219
 220         addr = &r;
 221         switch (uap->req) {
 222         case PT_GETREGS:
 223         case PT_GETFPREGS:
 224 #ifdef PT_GETDBREGS
 225         case PT_GETDBREGS:
 226 #endif
 227                 break;
 228         case PT_SETREGS:
 229                 error = copyin(uap->addr, &r.reg, sizeof r.reg);
 230                 break;
 231         case PT_SETFPREGS:
 232                 error = copyin(uap->addr, &r.fpreg, sizeof r.fpreg);
 233                 break;
 234 #ifdef PT_SETDBREGS
 235         case PT_SETDBREGS:
 236                 error = copyin(uap->addr, &r.dbreg, sizeof r.dbreg);
 237                 break;
 238 #endif
 239         case PT_IO:
 240                 error = copyin(uap->addr, &r.piod, sizeof r.piod);
 241                 break;
 242         default:
 243                 addr = uap->addr;
 244         }
 245         if (error)
 246                 return (error);
 247
 248         error = kern_ptrace(p, uap->req, uap->pid, addr, uap->data);
 249         if (error)
 250                 return (error);
 251
 252         switch (uap->req) {
 253         case PT_IO:
 254                 (void)copyout(&r.piod, uap->addr, sizeof r.piod);
 255                 break;
 256         case PT_GETREGS:
 257                 error = copyout(&r.reg, uap->addr, sizeof r.reg);
 258                 break;
 259         case PT_GETFPREGS:
 260                 error = copyout(&r.fpreg, uap->addr, sizeof r.fpreg);
 261                 break;
 262 #ifdef PT_GETDBREGS
 263         case PT_GETDBREGS:
 264                 error = copyout(&r.dbreg, uap->addr, sizeof r.dbreg);
 265                 break;
 266 #endif
 267         }
 268
 269         return (error);
 270 }
 271
 272 int
 273 kern_ptrace(struct proc *curp, int req, pid_t pid, void *addr, int data)
 274 {
 275         struct proc *p, *pp;
 276         struct iovec iov;
 277         struct uio uio;
 278         struct ptrace_io_desc *piod;
 279         int error = 0;
 280         int write, tmp, s;
 281
 282         write = 0;
 283         if (req == PT_TRACE_ME)
 284                 p = curp;
 285         else {
 286                 if ((p = pfind(pid)) == NULL)
 287                         return ESRCH;
 288         }
 289         if (!PRISON_CHECK(curp->p_ucred, p->p_ucred))
 290                 return (ESRCH);
 291
 292         /* Can't trace a process that's currently exec'ing. */
 293         if ((p->p_flag & P_INEXEC) != 0)
 294                 return EAGAIN;
 295
 296         /*
 297          * Permissions check
 298          */
 299         switch (req) {
 300         case PT_TRACE_ME:
 301                 /* Always legal. */
 302                 break;
 303
 304         case PT_ATTACH:
 305                 /* Self */
 306                 if (p->p_pid == curp->p_pid)
 307                         return EINVAL;
 308
 309                 /* Already traced */
 310                 if (p->p_flag & P_TRACED)
 311                         return EBUSY;
 312
 313                 if (curp->p_flag & P_TRACED)
 314                         for (pp = curp->p_pptr; pp != NULL; pp = pp->p_pptr)
 315                                 if (pp == p)
 316                                         return (EINVAL);
 317
 318                 /* not owned by you, has done setuid (unless you're root) */
 319                 if ((p->p_ucred->cr_ruid != curp->p_ucred->cr_ruid) ||
 320                      (p->p_flag & P_SUGID)) {
 321                         if ((error = suser(curp->p_thread)) != 0)
 322                                 return error;
 323                 }
 324
 325                 /* can't trace init when securelevel > 0 */
 326                 if (securelevel > 0 && p->p_pid == 1)
 327                         return EPERM;
 328
 329                 /* OK */
 330                 break;
 331
 332         case PT_READ_I:
 333         case PT_READ_D:
 334         case PT_WRITE_I:
 335         case PT_WRITE_D:
 336         case PT_IO:
 337         case PT_CONTINUE:
 338         case PT_KILL:
 339         case PT_STEP:
 340         case PT_DETACH:
 341 #ifdef PT_GETREGS
 342         case PT_GETREGS:
 343 #endif
 344 #ifdef PT_SETREGS
 345         case PT_SETREGS:
 346 #endif
 347 #ifdef PT_GETFPREGS
 348         case PT_GETFPREGS:
 349 #endif
 350 #ifdef PT_SETFPREGS
 351         case PT_SETFPREGS:
 352 #endif
 353 #ifdef PT_GETDBREGS
 354         case PT_GETDBREGS:
 355 #endif
 356 #ifdef PT_SETDBREGS
 357         case PT_SETDBREGS:
 358 #endif
 359                 /* not being traced... */
 360                 if ((p->p_flag & P_TRACED) == 0)
 361                         return EPERM;
 362
 363                 /* not being traced by YOU */
 364                 if (p->p_pptr != curp)
 365                         return EBUSY;
 366
 367                 /* not currently stopped */
 368                 if (p->p_stat != SSTOP || (p->p_flag & P_WAITED) == 0)
 369                         return EBUSY;
 370
 371                 /* OK */
 372                 break;
 373
 374         default:
 375                 return EINVAL;
 376         }
 377
 378 #ifdef FIX_SSTEP
 379         /*
 380          * Single step fixup ala procfs
 381          */
 382         FIX_SSTEP(p);
 383 #endif
 384
 385         /*
 386          * Actually do the requests
 387          */
 388
 389         curp->p_retval[0] = 0;
 390
 391         switch (req) {
 392         case PT_TRACE_ME:
 393                 /* set my trace flag and "owner" so it can read/write me */
 394                 p->p_flag |= P_TRACED;
 395                 p->p_oppid = p->p_pptr->p_pid;
 396                 return 0;
 397
 398         case PT_ATTACH:
 399                 /* security check done above */
 400                 p->p_flag |= P_TRACED;
 401                 p->p_oppid = p->p_pptr->p_pid;
 402                 if (p->p_pptr != curp)
 403                         proc_reparent(p, curp);
 404                 data = SIGSTOP;
 405                 goto sendsig;   /* in PT_CONTINUE below */
 406
 407         case PT_STEP:
 408         case PT_CONTINUE:
 409         case PT_DETACH:
 410                 if ((req != PT_STEP) && ((unsigned)data > _SIG_MAXSIG))
 411                         return EINVAL;
 412
 413                 PHOLD(p);
 414
 415                 if (req == PT_STEP) {
 416                         if ((error = ptrace_single_step (p))) {
 417                                 PRELE(p);
 418                                 return error;
 419                         }
 420                 }
 421
 422                 if (addr != (void *)1) {
 423                         if ((error = ptrace_set_pc (p,
 424                             (u_long)(uintfptr_t)addr))) {
 425                                 PRELE(p);
 426                                 return error;
 427                         }
 428                 }
 429                 PRELE(p);
 430
 431                 if (req == PT_DETACH) {
 432                         /* reset process parent */
 433                         if (p->p_oppid != p->p_pptr->p_pid) {
 434                                 struct proc *pp;
 435
 436                                 pp = pfind(p->p_oppid);
 437                                 proc_reparent(p, pp ? pp : initproc);
 438                         }
 439
 440                         p->p_flag &= ~(P_TRACED | P_WAITED);
 441                         p->p_oppid = 0;
 442
 443                         /* should we send SIGCHLD? */
 444                 }
 445
 446         sendsig:
 447                 /* deliver or queue signal */
 448                 s = splhigh();
 449                 if (p->p_stat == SSTOP) {
 450                         p->p_xstat = data;
 451                         setrunnable(p);
 452                 } else if (data) {
 453                         psignal(p, data);
 454                 }
 455                 splx(s);
 456                 return 0;
 457
 458         case PT_WRITE_I:
 459         case PT_WRITE_D:
 460                 write = 1;
 461                 /* fallthrough */
 462         case PT_READ_I:
 463         case PT_READ_D:
 464                 tmp = 0;
 465                 /* write = 0 set above */
 466                 iov.iov_base = write ? (caddr_t)&data : (caddr_t)&tmp;
 467                 iov.iov_len = sizeof(int);
 468                 uio.uio_iov = &iov;
 469                 uio.uio_iovcnt = 1;
 470                 uio.uio_offset = (off_t)(uintptr_t)addr;
 471                 uio.uio_resid = sizeof(int);
 472                 uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 473                 uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 474                 uio.uio_td = p->p_thread;
 475                 error = procfs_domem(curp, p, NULL, &uio);
 476                 if (uio.uio_resid != 0) {
 477                         /*
 478                          * XXX procfs_domem() doesn't currently return ENOSPC,
 479                          * so I think write() can bogusly return 0.
 480                          * XXX what happens for short writes?  We don't want
 481                          * to write partial data.
 482                          * XXX procfs_domem() returns EPERM for other invalid
 483                          * addresses.  Convert this to EINVAL.  Does this
 484                          * clobber returns of EPERM for other reasons?
 485                          */
 486                         if (error == 0 || error == ENOSPC || error == EPERM)
 487                                 error = EINVAL; /* EOF */
 488                 }
 489                 if (!write)
 490                         curp->p_retval[0] = tmp;
 491                 return (error);
 492
 493         case PT_IO:
 494                 piod = addr;
 495                 iov.iov_base = piod->piod_addr;
 496                 iov.iov_len = piod->piod_len;
 497                 uio.uio_iov = &iov;
 498                 uio.uio_iovcnt = 1;
 499                 uio.uio_offset = (off_t)(uintptr_t)piod->piod_offs;
 500                 uio.uio_resid = piod->piod_len;
 501                 uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 502                 uio.uio_td = p->p_thread;
 503                 switch (piod->piod_op) {
 504                 case PIOD_READ_D:
 505                 case PIOD_READ_I:
 506                         uio.uio_rw = UIO_READ;
 507                         break;
 508                 case PIOD_WRITE_D:
 509                 case PIOD_WRITE_I:
 510                         uio.uio_rw = UIO_WRITE;
 511                         break;
 512                 default:
 513                         return (EINVAL);
 514                 }
 515                 error = procfs_domem(curp, p, NULL, &uio);
 516                 piod->piod_len -= uio.uio_resid;
 517                 return (error);
 518
 519         case PT_KILL:
 520                 data = SIGKILL;
 521                 goto sendsig;   /* in PT_CONTINUE above */
 522
 523 #ifdef PT_SETREGS
 524         case PT_SETREGS:
 525                 write = 1;
 526                 /* fallthrough */
 527 #endif /* PT_SETREGS */
 528 #ifdef PT_GETREGS
 529         case PT_GETREGS:
 530                 /* write = 0 above */
 531 #endif /* PT_SETREGS */
 532 #if defined(PT_SETREGS) || defined(PT_GETREGS)
 533                 if (!procfs_validregs(p))       /* no P_SYSTEM procs please */
 534                         return EINVAL;
 535                 else {
 536                         iov.iov_base = addr;
 537                         iov.iov_len = sizeof(struct reg);
 538                         uio.uio_iov = &iov;
 539                         uio.uio_iovcnt = 1;
 540                         uio.uio_offset = 0;
 541                         uio.uio_resid = sizeof(struct reg);
 542                         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 543                         uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 544                         uio.uio_td = curp->p_thread;
 545                         return (procfs_doregs(curp, p, NULL, &uio));
 546                 }
 547 #endif /* defined(PT_SETREGS) || defined(PT_GETREGS) */
 548
 549 #ifdef PT_SETFPREGS
 550         case PT_SETFPREGS:
 551                 write = 1;
 552                 /* fallthrough */
 553 #endif /* PT_SETFPREGS */
 554 #ifdef PT_GETFPREGS
 555         case PT_GETFPREGS:
 556                 /* write = 0 above */
 557 #endif /* PT_SETFPREGS */
 558 #if defined(PT_SETFPREGS) || defined(PT_GETFPREGS)
 559                 if (!procfs_validfpregs(p))     /* no P_SYSTEM procs please */
 560                         return EINVAL;
 561                 else {
 562                         iov.iov_base = addr;
 563                         iov.iov_len = sizeof(struct fpreg);
 564                         uio.uio_iov = &iov;
 565                         uio.uio_iovcnt = 1;
 566                         uio.uio_offset = 0;
 567                         uio.uio_resid = sizeof(struct fpreg);
 568                         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 569                         uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 570                         uio.uio_td = curp->p_thread;
 571                         return (procfs_dofpregs(curp, p, NULL, &uio));
 572                 }
 573 #endif /* defined(PT_SETFPREGS) || defined(PT_GETFPREGS) */
 574
 575 #ifdef PT_SETDBREGS
 576         case PT_SETDBREGS:
 577                 write = 1;
 578                 /* fallthrough */
 579 #endif /* PT_SETDBREGS */
 580 #ifdef PT_GETDBREGS
 581         case PT_GETDBREGS:
 582                 /* write = 0 above */
 583 #endif /* PT_SETDBREGS */
 584 #if defined(PT_SETDBREGS) || defined(PT_GETDBREGS)
 585                 if (!procfs_validdbregs(p))     /* no P_SYSTEM procs please */
 586                         return EINVAL;
 587                 else {
 588                         iov.iov_base = addr;
 589                         iov.iov_len = sizeof(struct dbreg);
 590                         uio.uio_iov = &iov;
 591                         uio.uio_iovcnt = 1;
 592                         uio.uio_offset = 0;
 593                         uio.uio_resid = sizeof(struct dbreg);
 594                         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 595                         uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 596                         uio.uio_td = curp->p_thread;
 597                         return (procfs_dodbregs(curp, p, NULL, &uio));
 598                 }
 599 #endif /* defined(PT_SETDBREGS) || defined(PT_GETDBREGS) */
 600
 601         default:
 602                 break;
 603         }
 604
 605         return 0;
 606 }
 607
 608 int
 609 trace_req(p)
 610         struct proc *p;
 611 {
 612         return 1;
 613 }
 614
 615 /*
 616  * stopevent()
 617  * Stop a process because of a procfs event;
 618  * stay stopped until p->p_step is cleared
 619  * (cleared by PIOCCONT in procfs).
 620  */
 621
 622 void
 623 stopevent(struct proc *p, unsigned int event, unsigned int val) {
 624         p->p_step = 1;
 625
 626         do {
 627                 p->p_xstat = val;
 628                 p->p_stype = event;     /* Which event caused the stop? */
 629                 wakeup(&p->p_stype);    /* Wake up any PIOCWAIT'ing procs */
 630                 tsleep(&p->p_step, PWAIT, "stopevent", 0);
 631         } while (p->p_step);
 632 }