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 1.7 2003/07/24 01:41:25 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 #include <sys/thread2.h>
  52
  53 /* use the equivalent procfs code */
  54 #if 0
  55 static int
  56 pread (struct proc *procp, unsigned int addr, unsigned int *retval) {
  57         int             rv;
  58         vm_map_t        map, tmap;
  59         vm_object_t     object;
  60         vm_offset_t     kva = 0;
  61         int             page_offset;    /* offset into page */
  62         vm_offset_t     pageno;         /* page number */
  63         vm_map_entry_t  out_entry;
  64         vm_prot_t       out_prot;
  65         boolean_t       wired;
  66         vm_pindex_t     pindex;
  67
  68         /* Map page into kernel space */
  69
  70         map = &procp->p_vmspace->vm_map;
  71
  72         page_offset = addr - trunc_page(addr);
  73         pageno = trunc_page(addr);
  74
  75         tmap = map;
  76         rv = vm_map_lookup (&tmap, pageno, VM_PROT_READ, &out_entry,
  77                 &object, &pindex, &out_prot, &wired);
  78
  79         if (rv != KERN_SUCCESS)
  80                 return EINVAL;
  81
  82         vm_map_lookup_done (tmap, out_entry);
  83
  84         /* Find space in kernel_map for the page we're interested in */
  85         rv = vm_map_find (kernel_map, object, IDX_TO_OFF(pindex),
  86                 &kva, PAGE_SIZE, 0, VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
  87
  88         if (!rv) {
  89                 vm_object_reference (object);
  90
  91                 rv = vm_map_pageable (kernel_map, kva, kva + PAGE_SIZE, 0);
  92                 if (!rv) {
  93                         *retval = 0;
  94                         bcopy ((caddr_t)kva + page_offset,
  95                                retval, sizeof *retval);
  96                 }
  97                 vm_map_remove (kernel_map, kva, kva + PAGE_SIZE);
  98         }
  99
 100         return rv;
 101 }
 102
 103 static int
 104 pwrite (struct proc *procp, unsigned int addr, unsigned int datum) {
 105         int             rv;
 106         vm_map_t        map, tmap;
 107         vm_object_t     object;
 108         vm_offset_t     kva = 0;
 109         int             page_offset;    /* offset into page */
 110         vm_offset_t     pageno;         /* page number */
 111         vm_map_entry_t  out_entry;
 112         vm_prot_t       out_prot;
 113         boolean_t       wired;
 114         vm_pindex_t     pindex;
 115         boolean_t       fix_prot = 0;
 116
 117         /* Map page into kernel space */
 118
 119         map = &procp->p_vmspace->vm_map;
 120
 121         page_offset = addr - trunc_page(addr);
 122         pageno = trunc_page(addr);
 123
 124         /*
 125          * Check the permissions for the area we're interested in.
 126          */
 127
 128         if (vm_map_check_protection (map, pageno, pageno + PAGE_SIZE,
 129                 VM_PROT_WRITE) == FALSE) {
 130                 /*
 131                  * If the page was not writable, we make it so.
 132                  * XXX It is possible a page may *not* be read/executable,
 133                  * if a process changes that!
 134                  */
 135                 fix_prot = 1;
 136                 /* The page isn't writable, so let's try making it so... */
 137                 if ((rv = vm_map_protect (map, pageno, pageno + PAGE_SIZE,
 138                         VM_PROT_ALL, 0)) != KERN_SUCCESS)
 139                   return EFAULT;        /* I guess... */
 140         }
 141
 142         /*
 143          * Now we need to get the page.  out_entry, out_prot, wired, and
 144          * single_use aren't used.  One would think the vm code would be
 145          * a *bit* nicer...  We use tmap because vm_map_lookup() can
 146          * change the map argument.
 147          */
 148
 149         tmap = map;
 150         rv = vm_map_lookup (&tmap, pageno, VM_PROT_WRITE, &out_entry,
 151                 &object, &pindex, &out_prot, &wired);
 152         if (rv != KERN_SUCCESS) {
 153                 return EINVAL;
 154         }
 155
 156         /*
 157          * Okay, we've got the page.  Let's release tmap.
 158          */
 159
 160         vm_map_lookup_done (tmap, out_entry);
 161
 162         /*
 163          * Fault the page in...
 164          */
 165
 166         rv = vm_fault(map, pageno, VM_PROT_WRITE|VM_PROT_READ, FALSE);
 167         if (rv != KERN_SUCCESS)
 168                 return EFAULT;
 169
 170         /* Find space in kernel_map for the page we're interested in */
 171         rv = vm_map_find (kernel_map, object, IDX_TO_OFF(pindex),
 172                 &kva, PAGE_SIZE, 0,
 173                 VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
 174         if (!rv) {
 175                 vm_object_reference (object);
 176
 177                 rv = vm_map_pageable (kernel_map, kva, kva + PAGE_SIZE, 0);
 178                 if (!rv) {
 179                   bcopy (&datum, (caddr_t)kva + page_offset, sizeof datum);
 180                 }
 181                 vm_map_remove (kernel_map, kva, kva + PAGE_SIZE);
 182         }
 183
 184         if (fix_prot)
 185                 vm_map_protect (map, pageno, pageno + PAGE_SIZE,
 186                         VM_PROT_READ|VM_PROT_EXECUTE, 0);
 187         return rv;
 188 }
 189 #endif
 190
 191 /*
 192  * Process debugging system call.
 193  */
 194 int
 195 ptrace(struct ptrace_args *uap)
 196 {
 197         struct proc *p = curproc;
 198
 199         /*
 200          * XXX this obfuscation is to reduce stack usage, but the register
 201          * structs may be too large to put on the stack anyway.
 202          */
 203         union {
 204                 struct ptrace_io_desc piod;
 205                 struct dbreg dbreg;
 206                 struct fpreg fpreg;
 207                 struct reg reg;
 208         } r;
 209         void *addr;
 210         int error = 0;
 211
 212         addr = &r;
 213         switch (uap->req) {
 214         case PT_GETREGS:
 215         case PT_GETFPREGS:
 216 #ifdef PT_GETDBREGS
 217         case PT_GETDBREGS:
 218 #endif
 219                 break;
 220         case PT_SETREGS:
 221                 error = copyin(uap->addr, &r.reg, sizeof r.reg);
 222                 break;
 223         case PT_SETFPREGS:
 224                 error = copyin(uap->addr, &r.fpreg, sizeof r.fpreg);
 225                 break;
 226 #ifdef PT_SETDBREGS
 227         case PT_SETDBREGS:
 228                 error = copyin(uap->addr, &r.dbreg, sizeof r.dbreg);
 229                 break;
 230 #endif
 231         case PT_IO:
 232                 error = copyin(uap->addr, &r.piod, sizeof r.piod);
 233                 break;
 234         default:
 235                 addr = uap->addr;
 236         }
 237         if (error)
 238                 return (error);
 239
 240         error = kern_ptrace(p, uap->req, uap->pid, addr, uap->data);
 241         if (error)
 242                 return (error);
 243
 244         switch (uap->req) {
 245         case PT_IO:
 246                 (void)copyout(&r.piod, uap->addr, sizeof r.piod);
 247                 break;
 248         case PT_GETREGS:
 249                 error = copyout(&r.reg, uap->addr, sizeof r.reg);
 250                 break;
 251         case PT_GETFPREGS:
 252                 error = copyout(&r.fpreg, uap->addr, sizeof r.fpreg);
 253                 break;
 254 #ifdef PT_GETDBREGS
 255         case PT_GETDBREGS:
 256                 error = copyout(&r.dbreg, uap->addr, sizeof r.dbreg);
 257                 break;
 258 #endif
 259         }
 260
 261         return (error);
 262 }
 263
 264 int
 265 kern_ptrace(struct proc *curp, int req, pid_t pid, void *addr, int data)
 266 {
 267         struct proc *p, *pp;
 268         struct iovec iov;
 269         struct uio uio;
 270         struct ptrace_io_desc *piod;
 271         int error = 0;
 272         int write, tmp, s;
 273
 274         write = 0;
 275         if (req == PT_TRACE_ME)
 276                 p = curp;
 277         else {
 278                 if ((p = pfind(pid)) == NULL)
 279                         return ESRCH;
 280         }
 281         if (!PRISON_CHECK(curp->p_ucred, p->p_ucred))
 282                 return (ESRCH);
 283
 284         /* Can't trace a process that's currently exec'ing. */
 285         if ((p->p_flag & P_INEXEC) != 0)
 286                 return EAGAIN;
 287
 288         /*
 289          * Permissions check
 290          */
 291         switch (req) {
 292         case PT_TRACE_ME:
 293                 /* Always legal. */
 294                 break;
 295
 296         case PT_ATTACH:
 297                 /* Self */
 298                 if (p->p_pid == curp->p_pid)
 299                         return EINVAL;
 300
 301                 /* Already traced */
 302                 if (p->p_flag & P_TRACED)
 303                         return EBUSY;
 304
 305                 if (curp->p_flag & P_TRACED)
 306                         for (pp = curp->p_pptr; pp != NULL; pp = pp->p_pptr)
 307                                 if (pp == p)
 308                                         return (EINVAL);
 309
 310                 /* not owned by you, has done setuid (unless you're root) */
 311                 if ((p->p_ucred->cr_ruid != curp->p_ucred->cr_ruid) ||
 312                      (p->p_flag & P_SUGID)) {
 313                         if ((error = suser(curp->p_thread)) != 0)
 314                                 return error;
 315                 }
 316
 317                 /* can't trace init when securelevel > 0 */
 318                 if (securelevel > 0 && p->p_pid == 1)
 319                         return EPERM;
 320
 321                 /* OK */
 322                 break;
 323
 324         case PT_READ_I:
 325         case PT_READ_D:
 326         case PT_WRITE_I:
 327         case PT_WRITE_D:
 328         case PT_IO:
 329         case PT_CONTINUE:
 330         case PT_KILL:
 331         case PT_STEP:
 332         case PT_DETACH:
 333 #ifdef PT_GETREGS
 334         case PT_GETREGS:
 335 #endif
 336 #ifdef PT_SETREGS
 337         case PT_SETREGS:
 338 #endif
 339 #ifdef PT_GETFPREGS
 340         case PT_GETFPREGS:
 341 #endif
 342 #ifdef PT_SETFPREGS
 343         case PT_SETFPREGS:
 344 #endif
 345 #ifdef PT_GETDBREGS
 346         case PT_GETDBREGS:
 347 #endif
 348 #ifdef PT_SETDBREGS
 349         case PT_SETDBREGS:
 350 #endif
 351                 /* not being traced... */
 352                 if ((p->p_flag & P_TRACED) == 0)
 353                         return EPERM;
 354
 355                 /* not being traced by YOU */
 356                 if (p->p_pptr != curp)
 357                         return EBUSY;
 358
 359                 /* not currently stopped */
 360                 if (p->p_stat != SSTOP || (p->p_flag & P_WAITED) == 0)
 361                         return EBUSY;
 362
 363                 /* OK */
 364                 break;
 365
 366         default:
 367                 return EINVAL;
 368         }
 369
 370 #ifdef FIX_SSTEP
 371         /*
 372          * Single step fixup ala procfs
 373          */
 374         FIX_SSTEP(p);
 375 #endif
 376
 377         /*
 378          * Actually do the requests
 379          */
 380
 381         curp->p_retval[0] = 0;
 382
 383         switch (req) {
 384         case PT_TRACE_ME:
 385                 /* set my trace flag and "owner" so it can read/write me */
 386                 p->p_flag |= P_TRACED;
 387                 p->p_oppid = p->p_pptr->p_pid;
 388                 return 0;
 389
 390         case PT_ATTACH:
 391                 /* security check done above */
 392                 p->p_flag |= P_TRACED;
 393                 p->p_oppid = p->p_pptr->p_pid;
 394                 if (p->p_pptr != curp)
 395                         proc_reparent(p, curp);
 396                 data = SIGSTOP;
 397                 goto sendsig;   /* in PT_CONTINUE below */
 398
 399         case PT_STEP:
 400         case PT_CONTINUE:
 401         case PT_DETACH:
 402                 if ((req != PT_STEP) && ((unsigned)data > _SIG_MAXSIG))
 403                         return EINVAL;
 404
 405                 PHOLD(p);
 406
 407                 if (req == PT_STEP) {
 408                         if ((error = ptrace_single_step (p))) {
 409                                 PRELE(p);
 410                                 return error;
 411                         }
 412                 }
 413
 414                 if (addr != (void *)1) {
 415                         if ((error = ptrace_set_pc (p,
 416                             (u_long)(uintfptr_t)addr))) {
 417                                 PRELE(p);
 418                                 return error;
 419                         }
 420                 }
 421                 PRELE(p);
 422
 423                 if (req == PT_DETACH) {
 424                         /* reset process parent */
 425                         if (p->p_oppid != p->p_pptr->p_pid) {
 426                                 struct proc *pp;
 427
 428                                 pp = pfind(p->p_oppid);
 429                                 proc_reparent(p, pp ? pp : initproc);
 430                         }
 431
 432                         p->p_flag &= ~(P_TRACED | P_WAITED);
 433                         p->p_oppid = 0;
 434
 435                         /* should we send SIGCHLD? */
 436                 }
 437
 438         sendsig:
 439                 /* deliver or queue signal */
 440                 s = splhigh();
 441                 if (p->p_stat == SSTOP) {
 442                         p->p_xstat = data;
 443                         setrunnable(p);
 444                 } else if (data) {
 445                         psignal(p, data);
 446                 }
 447                 splx(s);
 448                 return 0;
 449
 450         case PT_WRITE_I:
 451         case PT_WRITE_D:
 452                 write = 1;
 453                 /* fallthrough */
 454         case PT_READ_I:
 455         case PT_READ_D:
 456                 tmp = 0;
 457                 /* write = 0 set above */
 458                 iov.iov_base = write ? (caddr_t)&data : (caddr_t)&tmp;
 459                 iov.iov_len = sizeof(int);
 460                 uio.uio_iov = &iov;
 461                 uio.uio_iovcnt = 1;
 462                 uio.uio_offset = (off_t)(uintptr_t)addr;
 463                 uio.uio_resid = sizeof(int);
 464                 uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 465                 uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 466                 uio.uio_td = p->p_thread;
 467                 error = procfs_domem(curp, p, NULL, &uio);
 468                 if (uio.uio_resid != 0) {
 469                         /*
 470                          * XXX procfs_domem() doesn't currently return ENOSPC,
 471                          * so I think write() can bogusly return 0.
 472                          * XXX what happens for short writes?  We don't want
 473                          * to write partial data.
 474                          * XXX procfs_domem() returns EPERM for other invalid
 475                          * addresses.  Convert this to EINVAL.  Does this
 476                          * clobber returns of EPERM for other reasons?
 477                          */
 478                         if (error == 0 || error == ENOSPC || error == EPERM)
 479                                 error = EINVAL; /* EOF */
 480                 }
 481                 if (!write)
 482                         curp->p_retval[0] = tmp;
 483                 return (error);
 484
 485         case PT_IO:
 486                 piod = addr;
 487                 iov.iov_base = piod->piod_addr;
 488                 iov.iov_len = piod->piod_len;
 489                 uio.uio_iov = &iov;
 490                 uio.uio_iovcnt = 1;
 491                 uio.uio_offset = (off_t)(uintptr_t)piod->piod_offs;
 492                 uio.uio_resid = piod->piod_len;
 493                 uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 494                 uio.uio_td = p->p_thread;
 495                 switch (piod->piod_op) {
 496                 case PIOD_READ_D:
 497                 case PIOD_READ_I:
 498                         uio.uio_rw = UIO_READ;
 499                         break;
 500                 case PIOD_WRITE_D:
 501                 case PIOD_WRITE_I:
 502                         uio.uio_rw = UIO_WRITE;
 503                         break;
 504                 default:
 505                         return (EINVAL);
 506                 }
 507                 error = procfs_domem(curp, p, NULL, &uio);
 508                 piod->piod_len -= uio.uio_resid;
 509                 return (error);
 510
 511         case PT_KILL:
 512                 data = SIGKILL;
 513                 goto sendsig;   /* in PT_CONTINUE above */
 514
 515 #ifdef PT_SETREGS
 516         case PT_SETREGS:
 517                 write = 1;
 518                 /* fallthrough */
 519 #endif /* PT_SETREGS */
 520 #ifdef PT_GETREGS
 521         case PT_GETREGS:
 522                 /* write = 0 above */
 523 #endif /* PT_SETREGS */
 524 #if defined(PT_SETREGS) || defined(PT_GETREGS)
 525                 if (!procfs_validregs(p))       /* no P_SYSTEM procs please */
 526                         return EINVAL;
 527                 else {
 528                         iov.iov_base = addr;
 529                         iov.iov_len = sizeof(struct reg);
 530                         uio.uio_iov = &iov;
 531                         uio.uio_iovcnt = 1;
 532                         uio.uio_offset = 0;
 533                         uio.uio_resid = sizeof(struct reg);
 534                         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 535                         uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 536                         uio.uio_td = curp->p_thread;
 537                         return (procfs_doregs(curp, p, NULL, &uio));
 538                 }
 539 #endif /* defined(PT_SETREGS) || defined(PT_GETREGS) */
 540
 541 #ifdef PT_SETFPREGS
 542         case PT_SETFPREGS:
 543                 write = 1;
 544                 /* fallthrough */
 545 #endif /* PT_SETFPREGS */
 546 #ifdef PT_GETFPREGS
 547         case PT_GETFPREGS:
 548                 /* write = 0 above */
 549 #endif /* PT_SETFPREGS */
 550 #if defined(PT_SETFPREGS) || defined(PT_GETFPREGS)
 551                 if (!procfs_validfpregs(p))     /* no P_SYSTEM procs please */
 552                         return EINVAL;
 553                 else {
 554                         iov.iov_base = addr;
 555                         iov.iov_len = sizeof(struct fpreg);
 556                         uio.uio_iov = &iov;
 557                         uio.uio_iovcnt = 1;
 558                         uio.uio_offset = 0;
 559                         uio.uio_resid = sizeof(struct fpreg);
 560                         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 561                         uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 562                         uio.uio_td = curp->p_thread;
 563                         return (procfs_dofpregs(curp, p, NULL, &uio));
 564                 }
 565 #endif /* defined(PT_SETFPREGS) || defined(PT_GETFPREGS) */
 566
 567 #ifdef PT_SETDBREGS
 568         case PT_SETDBREGS:
 569                 write = 1;
 570                 /* fallthrough */
 571 #endif /* PT_SETDBREGS */
 572 #ifdef PT_GETDBREGS
 573         case PT_GETDBREGS:
 574                 /* write = 0 above */
 575 #endif /* PT_SETDBREGS */
 576 #if defined(PT_SETDBREGS) || defined(PT_GETDBREGS)
 577                 if (!procfs_validdbregs(p))     /* no P_SYSTEM procs please */
 578                         return EINVAL;
 579                 else {
 580                         iov.iov_base = addr;
 581                         iov.iov_len = sizeof(struct dbreg);
 582                         uio.uio_iov = &iov;
 583                         uio.uio_iovcnt = 1;
 584                         uio.uio_offset = 0;
 585                         uio.uio_resid = sizeof(struct dbreg);
 586                         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 587                         uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 588                         uio.uio_td = curp->p_thread;
 589                         return (procfs_dodbregs(curp, p, NULL, &uio));
 590                 }
 591 #endif /* defined(PT_SETDBREGS) || defined(PT_GETDBREGS) */
 592
 593         default:
 594                 break;
 595         }
 596
 597         return 0;
 598 }
 599
 600 int
 601 trace_req(p)
 602         struct proc *p;
 603 {
 604         return 1;
 605 }
 606
 607 /*
 608  * stopevent()
 609  * Stop a process because of a procfs event;
 610  * stay stopped until p->p_step is cleared
 611  * (cleared by PIOCCONT in procfs).
 612  */
 613
 614 void
 615 stopevent(struct proc *p, unsigned int event, unsigned int val)
 616 {
 617         p->p_step = 1;
 618
 619         do {
 620                 crit_enter();
 621                 wakeup(&p->p_stype);    /* Wake up any PIOCWAIT'ing procs */
 622                 p->p_xstat = val;
 623                 p->p_stype = event;     /* Which event caused the stop? */
 624                 tsleep(&p->p_step, 0, "stopevent", 0);
 625                 crit_exit();
 626         } while (p->p_step);
 627 }
 628