arch/avr32/kernel/ptrace.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2004-2006 Atmel Corporation
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  */
   8 #undef DEBUG
   9 #include <linux/kernel.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/ptrace.h>
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/user.h>
  15 #include <linux/security.h>
  16 #include <linux/unistd.h>
  17 #include <linux/notifier.h>
  18
  19 #include <asm/traps.h>
  20 #include <asm/uaccess.h>
  21 #include <asm/ocd.h>
  22 #include <asm/mmu_context.h>
  23 #include <linux/kdebug.h>
  24
  25 static struct pt_regs *get_user_regs(struct task_struct *tsk)
  26 {
  27         return (struct pt_regs *)((unsigned long)task_stack_page(tsk) +
  28                                   THREAD_SIZE - sizeof(struct pt_regs));
  29 }
  30
  31 static void ptrace_single_step(struct task_struct *tsk)
  32 {
  33         pr_debug("ptrace_single_step: pid=%u, PC=0x%08lx, SR=0x%08lx\n",
  34                  tsk->pid, task_pt_regs(tsk)->pc, task_pt_regs(tsk)->sr);
  35
  36         /*
  37          * We can't schedule in Debug mode, so when TIF_BREAKPOINT is
  38          * set, the system call or exception handler will do a
  39          * breakpoint to enter monitor mode before returning to
  40          * userspace.
  41          *
  42          * The monitor code will then notice that TIF_SINGLE_STEP is
  43          * set and return to userspace with single stepping enabled.
  44          * The CPU will then enter monitor mode again after exactly
  45          * one instruction has been executed, and the monitor code
  46          * will then send a SIGTRAP to the process.
  47          */
  48         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_BREAKPOINT);
  49         set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_SINGLE_STEP);
  50 }
  51
  52 /*
  53  * Called by kernel/ptrace.c when detaching
  54  *
  55  * Make sure any single step bits, etc. are not set
  56  */
  57 void ptrace_disable(struct task_struct *child)
  58 {
  59         clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SINGLE_STEP);
  60         clear_tsk_thread_flag(child, TIF_BREAKPOINT);
  61 }
  62
  63 /*
  64  * Read the word at offset "offset" into the task's "struct user". We
  65  * actually access the pt_regs struct stored on the kernel stack.
  66  */
  67 static int ptrace_read_user(struct task_struct *tsk, unsigned long offset,
  68                             unsigned long __user *data)
  69 {
  70         unsigned long *regs;
  71         unsigned long value;
  72
  73         if (offset & 3 || offset >= sizeof(struct user)) {
  74                 printk("ptrace_read_user: invalid offset 0x%08lx\n", offset);
  75                 return -EIO;
  76         }
  77
  78         regs = (unsigned long *)get_user_regs(tsk);
  79
  80         value = 0;
  81         if (offset < sizeof(struct pt_regs))
  82                 value = regs[offset / sizeof(regs[0])];
  83
  84         pr_debug("ptrace_read_user(%s[%u], %#lx, %p) -> %#lx\n",
  85                  tsk->comm, tsk->pid, offset, data, value);
  86
  87         return put_user(value, data);
  88 }
  89
  90 /*
  91  * Write the word "value" to offset "offset" into the task's "struct
  92  * user". We actually access the pt_regs struct stored on the kernel
  93  * stack.
  94  */
  95 static int ptrace_write_user(struct task_struct *tsk, unsigned long offset,
  96                              unsigned long value)
  97 {
  98         unsigned long *regs;
  99
 100         pr_debug("ptrace_write_user(%s[%u], %#lx, %#lx)\n",
 101                         tsk->comm, tsk->pid, offset, value);
 102
 103         if (offset & 3 || offset >= sizeof(struct user)) {
 104                 pr_debug("  invalid offset 0x%08lx\n", offset);
 105                 return -EIO;
 106         }
 107
 108         if (offset >= sizeof(struct pt_regs))
 109                 return 0;
 110
 111         regs = (unsigned long *)get_user_regs(tsk);
 112         regs[offset / sizeof(regs[0])] = value;
 113
 114         return 0;
 115 }
 116
 117 static int ptrace_getregs(struct task_struct *tsk, void __user *uregs)
 118 {
 119         struct pt_regs *regs = get_user_regs(tsk);
 120
 121         return copy_to_user(uregs, regs, sizeof(*regs)) ? -EFAULT : 0;
 122 }
 123
 124 static int ptrace_setregs(struct task_struct *tsk, const void __user *uregs)
 125 {
 126         struct pt_regs newregs;
 127         int ret;
 128
 129         ret = -EFAULT;
 130         if (copy_from_user(&newregs, uregs, sizeof(newregs)) == 0) {
 131                 struct pt_regs *regs = get_user_regs(tsk);
 132
 133                 ret = -EINVAL;
 134                 if (valid_user_regs(&newregs)) {
 135                         *regs = newregs;
 136                         ret = 0;
 137                 }
 138         }
 139
 140         return ret;
 141 }
 142
 143 long arch_ptrace(struct task_struct *child, long request, long addr, long data)
 144 {
 145         int ret;
 146
 147         pr_debug("ptrace: Enabling monitor mode...\n");
 148         ocd_write(DC, ocd_read(DC) | (1 << OCD_DC_MM_BIT)
 149                         | (1 << OCD_DC_DBE_BIT));
 150
 151         switch (request) {
 152         /* Read the word at location addr in the child process */
 153         case PTRACE_PEEKTEXT:
 154         case PTRACE_PEEKDATA:
 155                 ret = generic_ptrace_peekdata(child, addr, data);
 156                 break;
 157
 158         case PTRACE_PEEKUSR:
 159                 ret = ptrace_read_user(child, addr,
 160                                        (unsigned long __user *)data);
 161                 break;
 162
 163         /* Write the word in data at location addr */
 164         case PTRACE_POKETEXT:
 165         case PTRACE_POKEDATA:
 166                 ret = generic_ptrace_pokedata(child, addr, data);
 167                 break;
 168
 169         case PTRACE_POKEUSR:
 170                 ret = ptrace_write_user(child, addr, data);
 171                 break;
 172
 173         /* continue and stop at next (return from) syscall */
 174         case PTRACE_SYSCALL:
 175         /* restart after signal */
 176         case PTRACE_CONT:
 177                 ret = -EIO;
 178                 if (!valid_signal(data))
 179                         break;
 180                 if (request == PTRACE_SYSCALL)
 181                         set_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 182                 else
 183                         clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 184                 child->exit_code = data;
 185                 /* XXX: Are we sure no breakpoints are active here? */
 186                 wake_up_process(child);
 187                 ret = 0;
 188                 break;
 189
 190         /*
 191          * Make the child exit. Best I can do is send it a
 192          * SIGKILL. Perhaps it should be put in the status that it
 193          * wants to exit.
 194          */
 195         case PTRACE_KILL:
 196                 ret = 0;
 197                 if (child->exit_state == EXIT_ZOMBIE)
 198                         break;
 199                 child->exit_code = SIGKILL;
 200                 wake_up_process(child);
 201                 break;
 202
 203         /*
 204          * execute single instruction.
 205          */
 206         case PTRACE_SINGLESTEP:
 207                 ret = -EIO;
 208                 if (!valid_signal(data))
 209                         break;
 210                 clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
 211                 ptrace_single_step(child);
 212                 child->exit_code = data;
 213                 wake_up_process(child);
 214                 ret = 0;
 215                 break;
 216
 217         case PTRACE_GETREGS:
 218                 ret = ptrace_getregs(child, (void __user *)data);
 219                 break;
 220
 221         case PTRACE_SETREGS:
 222                 ret = ptrace_setregs(child, (const void __user *)data);
 223                 break;
 224
 225         default:
 226                 ret = ptrace_request(child, request, addr, data);
 227                 break;
 228         }
 229
 230         return ret;
 231 }
 232
 233 asmlinkage void syscall_trace(void)
 234 {
 235         if (!test_thread_flag(TIF_SYSCALL_TRACE))
 236                 return;
 237         if (!(current->ptrace & PT_PTRACED))
 238                 return;
 239
 240         /* The 0x80 provides a way for the tracing parent to
 241          * distinguish between a syscall stop and SIGTRAP delivery */
 242         ptrace_notify(SIGTRAP | ((current->ptrace & PT_TRACESYSGOOD)
 243                                  ? 0x80 : 0));
 244
 245         /*
 246          * this isn't the same as continuing with a signal, but it
 247          * will do for normal use.  strace only continues with a
 248          * signal if the stopping signal is not SIGTRAP.  -brl
 249          */
 250         if (current->exit_code) {
 251                 pr_debug("syscall_trace: sending signal %d to PID %u\n",
 252                          current->exit_code, current->pid);
 253                 send_sig(current->exit_code, current, 1);
 254                 current->exit_code = 0;
 255         }
 256 }
 257
 258 /*
 259  * debug_trampoline() is an assembly stub which will store all user
 260  * registers on the stack and execute a breakpoint instruction.
 261  *
 262  * If we single-step into an exception handler which runs with
 263  * interrupts disabled the whole time so it doesn't have to check for
 264  * pending work, its return address will be modified so that it ends
 265  * up returning to debug_trampoline.
 266  *
 267  * If the exception handler decides to store the user context and
 268  * enable interrupts after all, it will restore the original return
 269  * address and status register value. Before it returns, it will
 270  * notice that TIF_BREAKPOINT is set and execute a breakpoint
 271  * instruction.
 272  */
 273 extern void debug_trampoline(void);
 274
 275 asmlinkage struct pt_regs *do_debug(struct pt_regs *regs)
 276 {
 277         struct thread_info      *ti;
 278         unsigned long           trampoline_addr;
 279         u32                     status;
 280         u32                     ctrl;
 281         int                     code;
 282
 283         status = ocd_read(DS);
 284         ti = current_thread_info();
 285         code = TRAP_BRKPT;
 286
 287         pr_debug("do_debug: status=0x%08x PC=0x%08lx SR=0x%08lx tif=0x%08lx\n",
 288                         status, regs->pc, regs->sr, ti->flags);
 289
 290         if (!user_mode(regs)) {
 291                 unsigned long   die_val = DIE_BREAKPOINT;
 292
 293                 if (status & (1 << OCD_DS_SSS_BIT))
 294                         die_val = DIE_SSTEP;
 295
 296                 if (notify_die(die_val, "ptrace", regs, 0, 0, SIGTRAP)
 297                                 == NOTIFY_STOP)
 298                         return regs;
 299
 300                 if ((status & (1 << OCD_DS_SWB_BIT))
 301                                 && test_and_clear_ti_thread_flag(
 302                                         ti, TIF_BREAKPOINT)) {
 303                         /*
 304                          * Explicit breakpoint from trampoline or
 305                          * exception/syscall/interrupt handler.
 306                          *
 307                          * The real saved regs are on the stack right
 308                          * after the ones we saved on entry.
 309                          */
 310                         regs++;
 311                         pr_debug("  -> TIF_BREAKPOINT done, adjusted regs:"
 312                                         "PC=0x%08lx SR=0x%08lx\n",
 313                                         regs->pc, regs->sr);
 314                         BUG_ON(!user_mode(regs));
 315
 316                         if (test_thread_flag(TIF_SINGLE_STEP)) {
 317                                 pr_debug("Going to do single step...\n");
 318                                 return regs;
 319                         }
 320
 321                         /*
 322                          * No TIF_SINGLE_STEP means we're done
 323                          * stepping over a syscall. Do the trap now.
 324                          */
 325                         code = TRAP_TRACE;
 326                 } else if ((status & (1 << OCD_DS_SSS_BIT))
 327                                 && test_ti_thread_flag(ti, TIF_SINGLE_STEP)) {
 328
 329                         pr_debug("Stepped into something, "
 330                                         "setting TIF_BREAKPOINT...\n");
 331                         set_ti_thread_flag(ti, TIF_BREAKPOINT);
 332
 333                         /*
 334                          * We stepped into an exception, interrupt or
 335                          * syscall handler. Some exception handlers
 336                          * don't check for pending work, so we need to
 337                          * set up a trampoline just in case.
 338                          *
 339                          * The exception entry code will undo the
 340                          * trampoline stuff if it does a full context
 341                          * save (which also means that it'll check for
 342                          * pending work later.)
 343                          */
 344                         if ((regs->sr & MODE_MASK) == MODE_EXCEPTION) {
 345                                 trampoline_addr
 346                                         = (unsigned long)&debug_trampoline;
 347
 348                                 pr_debug("Setting up trampoline...\n");
 349                                 ti->rar_saved = sysreg_read(RAR_EX);
 350                                 ti->rsr_saved = sysreg_read(RSR_EX);
 351                                 sysreg_write(RAR_EX, trampoline_addr);
 352                                 sysreg_write(RSR_EX, (MODE_EXCEPTION
 353                                                         | SR_EM | SR_GM));
 354                                 BUG_ON(ti->rsr_saved & MODE_MASK);
 355                         }
 356
 357                         /*
 358                          * If we stepped into a system call, we
 359                          * shouldn't do a single step after we return
 360                          * since the return address is right after the
 361                          * "scall" instruction we were told to step
 362                          * over.
 363                          */
 364                         if ((regs->sr & MODE_MASK) == MODE_SUPERVISOR) {
 365                                 pr_debug("Supervisor; no single step\n");
 366                                 clear_ti_thread_flag(ti, TIF_SINGLE_STEP);
 367                         }
 368
 369                         ctrl = ocd_read(DC);
 370                         ctrl &= ~(1 << OCD_DC_SS_BIT);
 371                         ocd_write(DC, ctrl);
 372
 373                         return regs;
 374                 } else {
 375                         printk(KERN_ERR "Unexpected OCD_DS value: 0x%08x\n",
 376                                         status);
 377                         printk(KERN_ERR "Thread flags: 0x%08lx\n", ti->flags);
 378                         die("Unhandled debug trap in kernel mode",
 379                                         regs, SIGTRAP);
 380                 }
 381         } else if (status & (1 << OCD_DS_SSS_BIT)) {
 382                 /* Single step in user mode */
 383                 code = TRAP_TRACE;
 384
 385                 ctrl = ocd_read(DC);
 386                 ctrl &= ~(1 << OCD_DC_SS_BIT);
 387                 ocd_write(DC, ctrl);
 388         }
 389
 390         pr_debug("Sending SIGTRAP: code=%d PC=0x%08lx SR=0x%08lx\n",
 391                         code, regs->pc, regs->sr);
 392
 393         clear_thread_flag(TIF_SINGLE_STEP);
 394         _exception(SIGTRAP, regs, code, instruction_pointer(regs));
 395
 396         return regs;
 397 }