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 1.5 2003/07/10 04:47:54 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 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 195 struct ptrace_args {
 196         int     req;
 197         pid_t   pid;
 198         caddr_t addr;
 199         int     data;
 200 };
 201 #endif
 202
 203 int
 204 ptrace(struct ptrace_args *uap)
 205 {
 206         struct proc *p = curproc;
 207
 208         /*
 209          * XXX this obfuscation is to reduce stack usage, but the register
 210          * structs may be too large to put on the stack anyway.
 211          */
 212         union {
 213                 struct ptrace_io_desc piod;
 214                 struct dbreg dbreg;
 215                 struct fpreg fpreg;
 216                 struct reg reg;
 217         } r;
 218         void *addr;
 219         int error = 0;
 220
 221         addr = &r;
 222         switch (uap->req) {
 223         case PT_GETREGS:
 224         case PT_GETFPREGS:
 225 #ifdef PT_GETDBREGS
 226         case PT_GETDBREGS:
 227 #endif
 228                 break;
 229         case PT_SETREGS:
 230                 error = copyin(uap->addr, &r.reg, sizeof r.reg);
 231                 break;
 232         case PT_SETFPREGS:
 233                 error = copyin(uap->addr, &r.fpreg, sizeof r.fpreg);
 234                 break;
 235 #ifdef PT_SETDBREGS
 236         case PT_SETDBREGS:
 237                 error = copyin(uap->addr, &r.dbreg, sizeof r.dbreg);
 238                 break;
 239 #endif
 240         case PT_IO:
 241                 error = copyin(uap->addr, &r.piod, sizeof r.piod);
 242                 break;
 243         default:
 244                 addr = uap->addr;
 245         }
 246         if (error)
 247                 return (error);
 248
 249         error = kern_ptrace(p, uap->req, uap->pid, addr, uap->data);
 250         if (error)
 251                 return (error);
 252
 253         switch (uap->req) {
 254         case PT_IO:
 255                 (void)copyout(&r.piod, uap->addr, sizeof r.piod);
 256                 break;
 257         case PT_GETREGS:
 258                 error = copyout(&r.reg, uap->addr, sizeof r.reg);
 259                 break;
 260         case PT_GETFPREGS:
 261                 error = copyout(&r.fpreg, uap->addr, sizeof r.fpreg);
 262                 break;
 263 #ifdef PT_GETDBREGS
 264         case PT_GETDBREGS:
 265                 error = copyout(&r.dbreg, uap->addr, sizeof r.dbreg);
 266                 break;
 267 #endif
 268         }
 269
 270         return (error);
 271 }
 272
 273 int
 274 kern_ptrace(struct proc *curp, int req, pid_t pid, void *addr, int data)
 275 {
 276         struct proc *p, *pp;
 277         struct iovec iov;
 278         struct uio uio;
 279         struct ptrace_io_desc *piod;
 280         int error = 0;
 281         int write, tmp, s;
 282
 283         write = 0;
 284         if (req == PT_TRACE_ME)
 285                 p = curp;
 286         else {
 287                 if ((p = pfind(pid)) == NULL)
 288                         return ESRCH;
 289         }
 290         if (!PRISON_CHECK(curp->p_ucred, p->p_ucred))
 291                 return (ESRCH);
 292
 293         /* Can't trace a process that's currently exec'ing. */
 294         if ((p->p_flag & P_INEXEC) != 0)
 295                 return EAGAIN;
 296
 297         /*
 298          * Permissions check
 299          */
 300         switch (req) {
 301         case PT_TRACE_ME:
 302                 /* Always legal. */
 303                 break;
 304
 305         case PT_ATTACH:
 306                 /* Self */
 307                 if (p->p_pid == curp->p_pid)
 308                         return EINVAL;
 309
 310                 /* Already traced */
 311                 if (p->p_flag & P_TRACED)
 312                         return EBUSY;
 313
 314                 if (curp->p_flag & P_TRACED)
 315                         for (pp = curp->p_pptr; pp != NULL; pp = pp->p_pptr)
 316                                 if (pp == p)
 317                                         return (EINVAL);
 318
 319                 /* not owned by you, has done setuid (unless you're root) */
 320                 if ((p->p_ucred->cr_ruid != curp->p_ucred->cr_ruid) ||
 321                      (p->p_flag & P_SUGID)) {
 322                         if ((error = suser(curp->p_thread)) != 0)
 323                                 return error;
 324                 }
 325
 326                 /* can't trace init when securelevel > 0 */
 327                 if (securelevel > 0 && p->p_pid == 1)
 328                         return EPERM;
 329
 330                 /* OK */
 331                 break;
 332
 333         case PT_READ_I:
 334         case PT_READ_D:
 335         case PT_WRITE_I:
 336         case PT_WRITE_D:
 337         case PT_IO:
 338         case PT_CONTINUE:
 339         case PT_KILL:
 340         case PT_STEP:
 341         case PT_DETACH:
 342 #ifdef PT_GETREGS
 343         case PT_GETREGS:
 344 #endif
 345 #ifdef PT_SETREGS
 346         case PT_SETREGS:
 347 #endif
 348 #ifdef PT_GETFPREGS
 349         case PT_GETFPREGS:
 350 #endif
 351 #ifdef PT_SETFPREGS
 352         case PT_SETFPREGS:
 353 #endif
 354 #ifdef PT_GETDBREGS
 355         case PT_GETDBREGS:
 356 #endif
 357 #ifdef PT_SETDBREGS
 358         case PT_SETDBREGS:
 359 #endif
 360                 /* not being traced... */
 361                 if ((p->p_flag & P_TRACED) == 0)
 362                         return EPERM;
 363
 364                 /* not being traced by YOU */
 365                 if (p->p_pptr != curp)
 366                         return EBUSY;
 367
 368                 /* not currently stopped */
 369                 if (p->p_stat != SSTOP || (p->p_flag & P_WAITED) == 0)
 370                         return EBUSY;
 371
 372                 /* OK */
 373                 break;
 374
 375         default:
 376                 return EINVAL;
 377         }
 378
 379 #ifdef FIX_SSTEP
 380         /*
 381          * Single step fixup ala procfs
 382          */
 383         FIX_SSTEP(p);
 384 #endif
 385
 386         /*
 387          * Actually do the requests
 388          */
 389
 390         curp->p_retval[0] = 0;
 391
 392         switch (req) {
 393         case PT_TRACE_ME:
 394                 /* set my trace flag and "owner" so it can read/write me */
 395                 p->p_flag |= P_TRACED;
 396                 p->p_oppid = p->p_pptr->p_pid;
 397                 return 0;
 398
 399         case PT_ATTACH:
 400                 /* security check done above */
 401                 p->p_flag |= P_TRACED;
 402                 p->p_oppid = p->p_pptr->p_pid;
 403                 if (p->p_pptr != curp)
 404                         proc_reparent(p, curp);
 405                 data = SIGSTOP;
 406                 goto sendsig;   /* in PT_CONTINUE below */
 407
 408         case PT_STEP:
 409         case PT_CONTINUE:
 410         case PT_DETACH:
 411                 if ((req != PT_STEP) && ((unsigned)data > _SIG_MAXSIG))
 412                         return EINVAL;
 413
 414                 PHOLD(p);
 415
 416                 if (req == PT_STEP) {
 417                         if ((error = ptrace_single_step (p))) {
 418                                 PRELE(p);
 419                                 return error;
 420                         }
 421                 }
 422
 423                 if (addr != (void *)1) {
 424                         if ((error = ptrace_set_pc (p,
 425                             (u_long)(uintfptr_t)addr))) {
 426                                 PRELE(p);
 427                                 return error;
 428                         }
 429                 }
 430                 PRELE(p);
 431
 432                 if (req == PT_DETACH) {
 433                         /* reset process parent */
 434                         if (p->p_oppid != p->p_pptr->p_pid) {
 435                                 struct proc *pp;
 436
 437                                 pp = pfind(p->p_oppid);
 438                                 proc_reparent(p, pp ? pp : initproc);
 439                         }
 440
 441                         p->p_flag &= ~(P_TRACED | P_WAITED);
 442                         p->p_oppid = 0;
 443
 444                         /* should we send SIGCHLD? */
 445                 }
 446
 447         sendsig:
 448                 /* deliver or queue signal */
 449                 s = splhigh();
 450                 if (p->p_stat == SSTOP) {
 451                         p->p_xstat = data;
 452                         setrunnable(p);
 453                 } else if (data) {
 454                         psignal(p, data);
 455                 }
 456                 splx(s);
 457                 return 0;
 458
 459         case PT_WRITE_I:
 460         case PT_WRITE_D:
 461                 write = 1;
 462                 /* fallthrough */
 463         case PT_READ_I:
 464         case PT_READ_D:
 465                 tmp = 0;
 466                 /* write = 0 set above */
 467                 iov.iov_base = write ? (caddr_t)&data : (caddr_t)&tmp;
 468                 iov.iov_len = sizeof(int);
 469                 uio.uio_iov = &iov;
 470                 uio.uio_iovcnt = 1;
 471                 uio.uio_offset = (off_t)(uintptr_t)addr;
 472                 uio.uio_resid = sizeof(int);
 473                 uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 474                 uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 475                 uio.uio_td = p->p_thread;
 476                 error = procfs_domem(curp, p, NULL, &uio);
 477                 if (uio.uio_resid != 0) {
 478                         /*
 479                          * XXX procfs_domem() doesn't currently return ENOSPC,
 480                          * so I think write() can bogusly return 0.
 481                          * XXX what happens for short writes?  We don't want
 482                          * to write partial data.
 483                          * XXX procfs_domem() returns EPERM for other invalid
 484                          * addresses.  Convert this to EINVAL.  Does this
 485                          * clobber returns of EPERM for other reasons?
 486                          */
 487                         if (error == 0 || error == ENOSPC || error == EPERM)
 488                                 error = EINVAL; /* EOF */
 489                 }
 490                 if (!write)
 491                         curp->p_retval[0] = tmp;
 492                 return (error);
 493
 494         case PT_IO:
 495                 piod = addr;
 496                 iov.iov_base = piod->piod_addr;
 497                 iov.iov_len = piod->piod_len;
 498                 uio.uio_iov = &iov;
 499                 uio.uio_iovcnt = 1;
 500                 uio.uio_offset = (off_t)(uintptr_t)piod->piod_offs;
 501                 uio.uio_resid = piod->piod_len;
 502                 uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 503                 uio.uio_td = p->p_thread;
 504                 switch (piod->piod_op) {
 505                 case PIOD_READ_D:
 506                 case PIOD_READ_I:
 507                         uio.uio_rw = UIO_READ;
 508                         break;
 509                 case PIOD_WRITE_D:
 510                 case PIOD_WRITE_I:
 511                         uio.uio_rw = UIO_WRITE;
 512                         break;
 513                 default:
 514                         return (EINVAL);
 515                 }
 516                 error = procfs_domem(curp, p, NULL, &uio);
 517                 piod->piod_len -= uio.uio_resid;
 518                 return (error);
 519
 520         case PT_KILL:
 521                 data = SIGKILL;
 522                 goto sendsig;   /* in PT_CONTINUE above */
 523
 524 #ifdef PT_SETREGS
 525         case PT_SETREGS:
 526                 write = 1;
 527                 /* fallthrough */
 528 #endif /* PT_SETREGS */
 529 #ifdef PT_GETREGS
 530         case PT_GETREGS:
 531                 /* write = 0 above */
 532 #endif /* PT_SETREGS */
 533 #if defined(PT_SETREGS) || defined(PT_GETREGS)
 534                 if (!procfs_validregs(p))       /* no P_SYSTEM procs please */
 535                         return EINVAL;
 536                 else {
 537                         iov.iov_base = addr;
 538                         iov.iov_len = sizeof(struct reg);
 539                         uio.uio_iov = &iov;
 540                         uio.uio_iovcnt = 1;
 541                         uio.uio_offset = 0;
 542                         uio.uio_resid = sizeof(struct reg);
 543                         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 544                         uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 545                         uio.uio_td = curp->p_thread;
 546                         return (procfs_doregs(curp, p, NULL, &uio));
 547                 }
 548 #endif /* defined(PT_SETREGS) || defined(PT_GETREGS) */
 549
 550 #ifdef PT_SETFPREGS
 551         case PT_SETFPREGS:
 552                 write = 1;
 553                 /* fallthrough */
 554 #endif /* PT_SETFPREGS */
 555 #ifdef PT_GETFPREGS
 556         case PT_GETFPREGS:
 557                 /* write = 0 above */
 558 #endif /* PT_SETFPREGS */
 559 #if defined(PT_SETFPREGS) || defined(PT_GETFPREGS)
 560                 if (!procfs_validfpregs(p))     /* no P_SYSTEM procs please */
 561                         return EINVAL;
 562                 else {
 563                         iov.iov_base = addr;
 564                         iov.iov_len = sizeof(struct fpreg);
 565                         uio.uio_iov = &iov;
 566                         uio.uio_iovcnt = 1;
 567                         uio.uio_offset = 0;
 568                         uio.uio_resid = sizeof(struct fpreg);
 569                         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 570                         uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 571                         uio.uio_td = curp->p_thread;
 572                         return (procfs_dofpregs(curp, p, NULL, &uio));
 573                 }
 574 #endif /* defined(PT_SETFPREGS) || defined(PT_GETFPREGS) */
 575
 576 #ifdef PT_SETDBREGS
 577         case PT_SETDBREGS:
 578                 write = 1;
 579                 /* fallthrough */
 580 #endif /* PT_SETDBREGS */
 581 #ifdef PT_GETDBREGS
 582         case PT_GETDBREGS:
 583                 /* write = 0 above */
 584 #endif /* PT_SETDBREGS */
 585 #if defined(PT_SETDBREGS) || defined(PT_GETDBREGS)
 586                 if (!procfs_validdbregs(p))     /* no P_SYSTEM procs please */
 587                         return EINVAL;
 588                 else {
 589                         iov.iov_base = addr;
 590                         iov.iov_len = sizeof(struct dbreg);
 591                         uio.uio_iov = &iov;
 592                         uio.uio_iovcnt = 1;
 593                         uio.uio_offset = 0;
 594                         uio.uio_resid = sizeof(struct dbreg);
 595                         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 596                         uio.uio_rw = write ? UIO_WRITE : UIO_READ;
 597                         uio.uio_td = curp->p_thread;
 598                         return (procfs_dodbregs(curp, p, NULL, &uio));
 599                 }
 600 #endif /* defined(PT_SETDBREGS) || defined(PT_GETDBREGS) */
 601
 602         default:
 603                 break;
 604         }
 605
 606         return 0;
 607 }
 608
 609 int
 610 trace_req(p)
 611         struct proc *p;
 612 {
 613         return 1;
 614 }
 615
 616 /*
 617  * stopevent()
 618  * Stop a process because of a procfs event;
 619  * stay stopped until p->p_step is cleared
 620  * (cleared by PIOCCONT in procfs).
 621  */
 622
 623 void
 624 stopevent(struct proc *p, unsigned int event, unsigned int val)
 625 {
 626         p->p_step = 1;
 627
 628         do {
 629                 crit_enter();
 630                 wakeup(&p->p_stype);    /* Wake up any PIOCWAIT'ing procs */
 631                 p->p_xstat = val;
 632                 p->p_stype = event;     /* Which event caused the stop? */
 633                 tsleep(&p->p_step, PWAIT, "stopevent", 0);
 634                 crit_exit();
 635         } while (p->p_step);
 636 }
 637