arch/alpha/kernel/ptrace.c

   1 /* ptrace.c */
   2 /* By Ross Biro 1/23/92 */
   3 /* edited by Linus Torvalds */
   4 /* mangled further by Bob Manson (manson@santafe.edu) */
   5 /* more mutilation by David Mosberger (davidm@azstarnet.com) */
   6
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/sched.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/smp.h>
  11 #include <linux/smp_lock.h>
  12 #include <linux/errno.h>
  13 #include <linux/ptrace.h>
  14 #include <linux/user.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16
  17 #include <asm/uaccess.h>
  18 #include <asm/pgtable.h>
  19 #include <asm/system.h>
  20 #include <asm/fpu.h>
  21
  22 #include "proto.h"
  23
  24 #define DEBUG   DBG_MEM
  25 #undef DEBUG
  26
  27 #ifdef DEBUG
  28 enum {
  29         DBG_MEM         = (1<<0),
  30         DBG_BPT         = (1<<1),
  31         DBG_MEM_ALL     = (1<<2)
  32 };
  33 #define DBG(fac,args)   {if ((fac) & DEBUG) printk args;}
  34 #else
  35 #define DBG(fac,args)
  36 #endif
  37
  38 #define BREAKINST       0x00000080      /* call_pal bpt */
  39
  40 /*
  41  * does not yet catch signals sent when the child dies.
  42  * in exit.c or in signal.c.
  43  */
  44
  45 /*
  46  * Processes always block with the following stack-layout:
  47  *
  48  *  +================================+ <---- task + 2*PAGE_SIZE
  49  *  | PALcode saved frame (ps, pc,   | ^
  50  *  | gp, a0, a1, a2)                | |
  51  *  +================================+ | struct pt_regs
  52  *  |                                | |
  53  *  | frame generated by SAVE_ALL    | |
  54  *  |                                | v
  55  *  +================================+
  56  *  |                                | ^
  57  *  | frame saved by do_switch_stack | | struct switch_stack
  58  *  |                                | v
  59  *  +================================+
  60  */
  61
  62 /*
  63  * The following table maps a register index into the stack offset at
  64  * which the register is saved.  Register indices are 0-31 for integer
  65  * regs, 32-63 for fp regs, and 64 for the pc.  Notice that sp and
  66  * zero have no stack-slot and need to be treated specially (see
  67  * get_reg/put_reg below).
  68  */
  69 enum {
  70         REG_R0 = 0, REG_F0 = 32, REG_FPCR = 63, REG_PC = 64
  71 };
  72
  73 static int regoff[] = {
  74         PT_REG(    r0), PT_REG(    r1), PT_REG(    r2), PT_REG(   r3),
  75         PT_REG(    r4), PT_REG(    r5), PT_REG(    r6), PT_REG(   r7),
  76         PT_REG(    r8), SW_REG(    r9), SW_REG(   r10), SW_REG(  r11),
  77         SW_REG(   r12), SW_REG(   r13), SW_REG(   r14), SW_REG(  r15),
  78         PT_REG(   r16), PT_REG(   r17), PT_REG(   r18), PT_REG(  r19),
  79         PT_REG(   r20), PT_REG(   r21), PT_REG(   r22), PT_REG(  r23),
  80         PT_REG(   r24), PT_REG(   r25), PT_REG(   r26), PT_REG(  r27),
  81         PT_REG(   r28), PT_REG(    gp),            -1,             -1,
  82         SW_REG(fp[ 0]), SW_REG(fp[ 1]), SW_REG(fp[ 2]), SW_REG(fp[ 3]),
  83         SW_REG(fp[ 4]), SW_REG(fp[ 5]), SW_REG(fp[ 6]), SW_REG(fp[ 7]),
  84         SW_REG(fp[ 8]), SW_REG(fp[ 9]), SW_REG(fp[10]), SW_REG(fp[11]),
  85         SW_REG(fp[12]), SW_REG(fp[13]), SW_REG(fp[14]), SW_REG(fp[15]),
  86         SW_REG(fp[16]), SW_REG(fp[17]), SW_REG(fp[18]), SW_REG(fp[19]),
  87         SW_REG(fp[20]), SW_REG(fp[21]), SW_REG(fp[22]), SW_REG(fp[23]),
  88         SW_REG(fp[24]), SW_REG(fp[25]), SW_REG(fp[26]), SW_REG(fp[27]),
  89         SW_REG(fp[28]), SW_REG(fp[29]), SW_REG(fp[30]), SW_REG(fp[31]),
  90         PT_REG(    pc)
  91 };
  92
  93 static long zero;
  94
  95 /*
  96  * Get address of register REGNO in task TASK.
  97  */
  98 static long *
  99 get_reg_addr(struct task_struct * task, unsigned long regno)
 100 {
 101         long *addr;
 102
 103         if (regno == 30) {
 104                 addr = &task->thread.usp;
 105         } else if (regno == 65) {
 106                 addr = &task->thread.unique;
 107         } else if (regno == 31 || regno > 65) {
 108                 zero = 0;
 109                 addr = &zero;
 110         } else {
 111                 addr = (long *)((long)task + regoff[regno]);
 112         }
 113         return addr;
 114 }
 115
 116 /*
 117  * Get contents of register REGNO in task TASK.
 118  */
 119 static long
 120 get_reg(struct task_struct * task, unsigned long regno)
 121 {
 122         /* Special hack for fpcr -- combine hardware and software bits.  */
 123         if (regno == 63) {
 124                 unsigned long fpcr = *get_reg_addr(task, regno);
 125                 unsigned long swcr = task->thread.flags & IEEE_SW_MASK;
 126                 swcr = swcr_update_status(swcr, fpcr);
 127                 return fpcr | swcr;
 128         }
 129         return *get_reg_addr(task, regno);
 130 }
 131
 132 /*
 133  * Write contents of register REGNO in task TASK.
 134  */
 135 static int
 136 put_reg(struct task_struct *task, unsigned long regno, long data)
 137 {
 138         if (regno == 63) {
 139                 task->thread.flags = ((task->thread.flags & ~IEEE_SW_MASK)
 140                                       | (data & IEEE_SW_MASK));
 141                 data = (data & FPCR_DYN_MASK) | ieee_swcr_to_fpcr(data);
 142         }
 143         *get_reg_addr(task, regno) = data;
 144         return 0;
 145 }
 146
 147 static inline int
 148 read_int(struct task_struct *task, unsigned long addr, int * data)
 149 {
 150         int copied = access_process_vm(task, addr, data, sizeof(int), 0);
 151         return (copied == sizeof(int)) ? 0 : -EIO;
 152 }
 153
 154 static inline int
 155 write_int(struct task_struct *task, unsigned long addr, int data)
 156 {
 157         int copied = access_process_vm(task, addr, &data, sizeof(int), 1);
 158         return (copied == sizeof(int)) ? 0 : -EIO;
 159 }
 160
 161 /*
 162  * Set breakpoint.
 163  */
 164 int
 165 ptrace_set_bpt(struct task_struct * child)
 166 {
 167         int displ, i, res, reg_b, nsaved = 0;
 168         u32 insn, op_code;
 169         unsigned long pc;
 170
 171         pc  = get_reg(child, REG_PC);
 172         res = read_int(child, pc, &insn);
 173         if (res < 0)
 174                 return res;
 175
 176         op_code = insn >> 26;
 177         if (op_code >= 0x30) {
 178                 /*
 179                  * It's a branch: instead of trying to figure out
 180                  * whether the branch will be taken or not, we'll put
 181                  * a breakpoint at either location.  This is simpler,
 182                  * more reliable, and probably not a whole lot slower
 183                  * than the alternative approach of emulating the
 184                  * branch (emulation can be tricky for fp branches).
 185                  */
 186                 displ = ((s32)(insn << 11)) >> 9;
 187                 child->thread.bpt_addr[nsaved++] = pc + 4;
 188                 if (displ)              /* guard against unoptimized code */
 189                         child->thread.bpt_addr[nsaved++] = pc + 4 + displ;
 190                 DBG(DBG_BPT, ("execing branch\n"));
 191         } else if (op_code == 0x1a) {
 192                 reg_b = (insn >> 16) & 0x1f;
 193                 child->thread.bpt_addr[nsaved++] = get_reg(child, reg_b);
 194                 DBG(DBG_BPT, ("execing jump\n"));
 195         } else {
 196                 child->thread.bpt_addr[nsaved++] = pc + 4;
 197                 DBG(DBG_BPT, ("execing normal insn\n"));
 198         }
 199
 200         /* install breakpoints: */
 201         for (i = 0; i < nsaved; ++i) {
 202                 res = read_int(child, child->thread.bpt_addr[i], &insn);
 203                 if (res < 0)
 204                         return res;
 205                 child->thread.bpt_insn[i] = insn;
 206                 DBG(DBG_BPT, ("    -> next_pc=%lx\n", child->thread.bpt_addr[i]));
 207                 res = write_int(child, child->thread.bpt_addr[i], BREAKINST);
 208                 if (res < 0)
 209                         return res;
 210         }
 211         child->thread.bpt_nsaved = nsaved;
 212         return 0;
 213 }
 214
 215 /*
 216  * Ensure no single-step breakpoint is pending.  Returns non-zero
 217  * value if child was being single-stepped.
 218  */
 219 int
 220 ptrace_cancel_bpt(struct task_struct * child)
 221 {
 222         int i, nsaved = child->thread.bpt_nsaved;
 223
 224         child->thread.bpt_nsaved = 0;
 225
 226         if (nsaved > 2) {
 227                 printk("ptrace_cancel_bpt: bogus nsaved: %d!\n", nsaved);
 228                 nsaved = 2;
 229         }
 230
 231         for (i = 0; i < nsaved; ++i) {
 232                 write_int(child, child->thread.bpt_addr[i],
 233                           child->thread.bpt_insn[i]);
 234         }
 235         return (nsaved != 0);
 236 }
 237
 238 /*
 239  * Called by kernel/ptrace.c when detaching..
 240  *
 241  * Make sure the single step bit is not set.
 242  */
 243 void ptrace_disable(struct task_struct *child)
 244 {
 245         ptrace_cancel_bpt(child);
 246 }
 247
 248 asmlinkage long
 249 sys_ptrace(long request, long pid, long addr, long data,
 250            int a4, int a5, struct pt_regs regs)
 251 {
 252         struct task_struct *child;
 253         long ret;
 254
 255         lock_kernel();
 256         DBG(DBG_MEM, ("request=%ld pid=%ld addr=0x%lx data=0x%lx\n",
 257                       request, pid, addr, data));
 258         ret = -EPERM;
 259         if (request == PTRACE_TRACEME) {
 260                 /* are we already being traced? */
 261                 if (current->ptrace & PT_PTRACED)
 262                         goto out_notsk;
 263                 /* set the ptrace bit in the process ptrace flags. */
 264                 current->ptrace |= PT_PTRACED;
 265                 ret = 0;
 266                 goto out_notsk;
 267         }
 268         if (pid == 1)           /* you may not mess with init */
 269                 goto out_notsk;
 270         ret = -ESRCH;
 271         read_lock(&tasklist_lock);
 272         child = find_task_by_pid(pid);
 273         if (child)
 274                 get_task_struct(child);
 275         read_unlock(&tasklist_lock);
 276         if (!child)
 277                 goto out_notsk;
 278         if (request == PTRACE_ATTACH) {
 279                 ret = ptrace_attach(child);
 280                 goto out;
 281         }
 282         ret = -ESRCH;
 283         if (!(child->ptrace & PT_PTRACED)) {
 284                 DBG(DBG_MEM, ("child not traced\n"));
 285                 goto out;
 286         }
 287         if (child->state != TASK_STOPPED) {
 288                 DBG(DBG_MEM, ("child process not stopped\n"));
 289                 if (request != PTRACE_KILL)
 290                         goto out;
 291         }
 292         if (child->p_pptr != current) {
 293                 DBG(DBG_MEM, ("child not parent of this process\n"));
 294                 goto out;
 295         }
 296
 297         switch (request) {
 298         /* When I and D space are separate, these will need to be fixed.  */
 299         case PTRACE_PEEKTEXT: /* read word at location addr. */
 300         case PTRACE_PEEKDATA: {
 301                 unsigned long tmp;
 302                 int copied = access_process_vm(child, addr, &tmp, sizeof(tmp), 0);
 303                 ret = -EIO;
 304                 if (copied != sizeof(tmp))
 305                         goto out;
 306
 307                 regs.r0 = 0;    /* special return: no errors */
 308                 ret = tmp;
 309                 goto out;
 310         }
 311
 312         /* Read register number ADDR. */
 313         case PTRACE_PEEKUSR:
 314                 regs.r0 = 0;    /* special return: no errors */
 315                 ret = get_reg(child, addr);
 316                 DBG(DBG_MEM, ("peek $%ld->%#lx\n", addr, ret));
 317                 goto out;
 318
 319         /* When I and D space are separate, this will have to be fixed.  */
 320         case PTRACE_POKETEXT: /* write the word at location addr. */
 321         case PTRACE_POKEDATA: {
 322                 unsigned long tmp = data;
 323                 int copied = access_process_vm(child, addr, &tmp, sizeof(tmp), 1);
 324                 ret = (copied == sizeof(tmp)) ? 0 : -EIO;
 325                 goto out;
 326         }
 327
 328         case PTRACE_POKEUSR: /* write the specified register */
 329                 DBG(DBG_MEM, ("poke $%ld<-%#lx\n", addr, data));
 330                 ret = put_reg(child, addr, data);
 331                 goto out;
 332
 333         case PTRACE_SYSCALL: /* continue and stop at next
 334                                 (return from) syscall */
 335         case PTRACE_CONT:    /* restart after signal. */
 336                 ret = -EIO;
 337                 if ((unsigned long) data > _NSIG)
 338                         goto out;
 339                 if (request == PTRACE_SYSCALL)
 340                         child->ptrace |= PT_TRACESYS;
 341                 else
 342                         child->ptrace &= ~PT_TRACESYS;
 343                 child->exit_code = data;
 344                 wake_up_process(child);
 345                 /* make sure single-step breakpoint is gone. */
 346                 ptrace_cancel_bpt(child);
 347                 ret = data;
 348                 goto out;
 349
 350         /*
 351          * Make the child exit.  Best I can do is send it a sigkill.
 352          * perhaps it should be put in the status that it wants to
 353          * exit.
 354          */
 355         case PTRACE_KILL:
 356                 if (child->state != TASK_ZOMBIE) {
 357                         wake_up_process(child);
 358                         child->exit_code = SIGKILL;
 359                 }
 360                 /* make sure single-step breakpoint is gone. */
 361                 ptrace_cancel_bpt(child);
 362                 ret = 0;
 363                 goto out;
 364
 365         case PTRACE_SINGLESTEP:  /* execute single instruction. */
 366                 ret = -EIO;
 367                 if ((unsigned long) data > _NSIG)
 368                         goto out;
 369                 child->thread.bpt_nsaved = -1;  /* mark single-stepping */
 370                 child->ptrace &= ~PT_TRACESYS;
 371                 wake_up_process(child);
 372                 child->exit_code = data;
 373                 /* give it a chance to run. */
 374                 ret = 0;
 375                 goto out;
 376
 377         case PTRACE_DETACH:      /* detach a process that was attached. */
 378                 ret = ptrace_detach(child, data);
 379                 goto out;
 380
 381         default:
 382                 ret = -EIO;
 383                 goto out;
 384         }
 385  out:
 386         free_task_struct(child);
 387  out_notsk:
 388         unlock_kernel();
 389         return ret;
 390 }
 391
 392 asmlinkage void
 393 syscall_trace(void)
 394 {
 395         if ((current->ptrace & (PT_PTRACED|PT_TRACESYS))
 396             != (PT_PTRACED|PT_TRACESYS))
 397                 return;
 398         current->exit_code = SIGTRAP;
 399         current->state = TASK_STOPPED;
 400         notify_parent(current, SIGCHLD);
 401         schedule();
 402         /*
 403          * This isn't the same as continuing with a signal, but it will do
 404          * for normal use.  strace only continues with a signal if the
 405          * stopping signal is not SIGTRAP.  -brl
 406          */
 407         if (current->exit_code) {
 408                 send_sig(current->exit_code, current, 1);
 409                 current->exit_code = 0;
 410         }
 411 }