um: unify ptrace_user.h
[pandora-kernel.git] / arch / um / os-Linux / start_up.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2000 - 2007 Jeff Dike (jdike@{addtoit,linux.intel}.com)
3  * Licensed under the GPL
4  */
5
6 #include <stdio.h>
7 #include <stdlib.h>
8 #include <stdarg.h>
9 #include <unistd.h>
10 #include <errno.h>
11 #include <fcntl.h>
12 #include <sched.h>
13 #include <signal.h>
14 #include <string.h>
15 #include <sys/mman.h>
16 #include <sys/stat.h>
17 #include <sys/wait.h>
18 #include <asm/unistd.h>
19 #include "init.h"
20 #include "os.h"
21 #include "mem_user.h"
22 #include "ptrace_user.h"
23 #include "registers.h"
24 #include "skas.h"
25 #include "skas_ptrace.h"
26
27 static void ptrace_child(void)
28 {
29         int ret;
30         /* Calling os_getpid because some libcs cached getpid incorrectly */
31         int pid = os_getpid(), ppid = getppid();
32         int sc_result;
33
34         if (change_sig(SIGWINCH, 0) < 0 ||
35             ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0) < 0) {
36                 perror("ptrace");
37                 kill(pid, SIGKILL);
38         }
39         kill(pid, SIGSTOP);
40
41         /*
42          * This syscall will be intercepted by the parent. Don't call more than
43          * once, please.
44          */
45         sc_result = os_getpid();
46
47         if (sc_result == pid)
48                 /* Nothing modified by the parent, we are running normally. */
49                 ret = 1;
50         else if (sc_result == ppid)
51                 /*
52                  * Expected in check_ptrace and check_sysemu when they succeed
53                  * in modifying the stack frame
54                  */
55                 ret = 0;
56         else
57                 /* Serious trouble! This could be caused by a bug in host 2.6
58                  * SKAS3/2.6 patch before release -V6, together with a bug in
59                  * the UML code itself.
60                  */
61                 ret = 2;
62
63         exit(ret);
64 }
65
66 static void fatal_perror(const char *str)
67 {
68         perror(str);
69         exit(1);
70 }
71
72 static void fatal(char *fmt, ...)
73 {
74         va_list list;
75
76         va_start(list, fmt);
77         vfprintf(stderr, fmt, list);
78         va_end(list);
79
80         exit(1);
81 }
82
83 static void non_fatal(char *fmt, ...)
84 {
85         va_list list;
86
87         va_start(list, fmt);
88         vfprintf(stderr, fmt, list);
89         va_end(list);
90 }
91
92 static int start_ptraced_child(void)
93 {
94         int pid, n, status;
95
96         pid = fork();
97         if (pid == 0)
98                 ptrace_child();
99         else if (pid < 0)
100                 fatal_perror("start_ptraced_child : fork failed");
101
102         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
103         if (n < 0)
104                 fatal_perror("check_ptrace : waitpid failed");
105         if (!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGSTOP))
106                 fatal("check_ptrace : expected SIGSTOP, got status = %d",
107                       status);
108
109         return pid;
110 }
111
112 /* When testing for SYSEMU support, if it is one of the broken versions, we
113  * must just avoid using sysemu, not panic, but only if SYSEMU features are
114  * broken.
115  * So only for SYSEMU features we test mustpanic, while normal host features
116  * must work anyway!
117  */
118 static int stop_ptraced_child(int pid, int exitcode, int mustexit)
119 {
120         int status, n, ret = 0;
121
122         if (ptrace(PTRACE_CONT, pid, 0, 0) < 0) {
123                 perror("stop_ptraced_child : ptrace failed");
124                 return -1;
125         }
126         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, 0));
127         if (!WIFEXITED(status) || (WEXITSTATUS(status) != exitcode)) {
128                 int exit_with = WEXITSTATUS(status);
129                 if (exit_with == 2)
130                         non_fatal("check_ptrace : child exited with status 2. "
131                                   "\nDisabling SYSEMU support.\n");
132                 non_fatal("check_ptrace : child exited with exitcode %d, while "
133                           "expecting %d; status 0x%x\n", exit_with,
134                           exitcode, status);
135                 if (mustexit)
136                         exit(1);
137                 ret = -1;
138         }
139
140         return ret;
141 }
142
143 /* Changed only during early boot */
144 int ptrace_faultinfo;
145 static int disable_ptrace_faultinfo;
146
147 int ptrace_ldt;
148 static int disable_ptrace_ldt;
149
150 int proc_mm;
151 static int disable_proc_mm;
152
153 int have_switch_mm;
154 static int disable_switch_mm;
155
156 int skas_needs_stub;
157
158 static int __init skas0_cmd_param(char *str, int* add)
159 {
160         disable_ptrace_faultinfo = 1;
161         disable_ptrace_ldt = 1;
162         disable_proc_mm = 1;
163         disable_switch_mm = 1;
164
165         return 0;
166 }
167
168 /* The two __uml_setup would conflict, without this stupid alias. */
169
170 static int __init mode_skas0_cmd_param(char *str, int* add)
171         __attribute__((alias("skas0_cmd_param")));
172
173 __uml_setup("skas0", skas0_cmd_param,
174 "skas0\n"
175 "    Disables SKAS3 and SKAS4 usage, so that SKAS0 is used\n\n");
176
177 __uml_setup("mode=skas0", mode_skas0_cmd_param,
178 "mode=skas0\n"
179 "    Disables SKAS3 and SKAS4 usage, so that SKAS0 is used.\n\n");
180
181 /* Changed only during early boot */
182 static int force_sysemu_disabled = 0;
183
184 static int __init nosysemu_cmd_param(char *str, int* add)
185 {
186         force_sysemu_disabled = 1;
187         return 0;
188 }
189
190 __uml_setup("nosysemu", nosysemu_cmd_param,
191 "nosysemu\n"
192 "    Turns off syscall emulation patch for ptrace (SYSEMU) on.\n"
193 "    SYSEMU is a performance-patch introduced by Laurent Vivier. It changes\n"
194 "    behaviour of ptrace() and helps reducing host context switch rate.\n"
195 "    To make it working, you need a kernel patch for your host, too.\n"
196 "    See http://perso.wanadoo.fr/laurent.vivier/UML/ for further \n"
197 "    information.\n\n");
198
199 static void __init check_sysemu(void)
200 {
201         unsigned long regs[MAX_REG_NR];
202         int pid, n, status, count=0;
203
204         non_fatal("Checking syscall emulation patch for ptrace...");
205         sysemu_supported = 0;
206         pid = start_ptraced_child();
207
208         if (ptrace(PTRACE_SYSEMU, pid, 0, 0) < 0)
209                 goto fail;
210
211         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
212         if (n < 0)
213                 fatal_perror("check_sysemu : wait failed");
214         if (!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGTRAP))
215                 fatal("check_sysemu : expected SIGTRAP, got status = %d\n",
216                       status);
217
218         if (ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, 0, regs) < 0)
219                 fatal_perror("check_sysemu : PTRACE_GETREGS failed");
220         if (PT_SYSCALL_NR(regs) != __NR_getpid) {
221                 non_fatal("check_sysemu got system call number %d, "
222                           "expected %d...", PT_SYSCALL_NR(regs), __NR_getpid);
223                 goto fail;
224         }
225
226         n = ptrace(PTRACE_POKEUSER, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET, os_getpid());
227         if (n < 0) {
228                 non_fatal("check_sysemu : failed to modify system call "
229                           "return");
230                 goto fail;
231         }
232
233         if (stop_ptraced_child(pid, 0, 0) < 0)
234                 goto fail_stopped;
235
236         sysemu_supported = 1;
237         non_fatal("OK\n");
238         set_using_sysemu(!force_sysemu_disabled);
239
240         non_fatal("Checking advanced syscall emulation patch for ptrace...");
241         pid = start_ptraced_child();
242
243         if ((ptrace(PTRACE_OLDSETOPTIONS, pid, 0,
244                    (void *) PTRACE_O_TRACESYSGOOD) < 0))
245                 fatal_perror("check_sysemu: PTRACE_OLDSETOPTIONS failed");
246
247         while (1) {
248                 count++;
249                 if (ptrace(PTRACE_SYSEMU_SINGLESTEP, pid, 0, 0) < 0)
250                         goto fail;
251                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
252                 if (n < 0)
253                         fatal_perror("check_sysemu: wait failed");
254
255                 if (WIFSTOPPED(status) &&
256                     (WSTOPSIG(status) == (SIGTRAP|0x80))) {
257                         if (!count) {
258                                 non_fatal("check_sysemu: SYSEMU_SINGLESTEP "
259                                           "doesn't singlestep");
260                                 goto fail;
261                         }
262                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSER, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET,
263                                    os_getpid());
264                         if (n < 0)
265                                 fatal_perror("check_sysemu : failed to modify "
266                                              "system call return");
267                         break;
268                 }
269                 else if (WIFSTOPPED(status) && (WSTOPSIG(status) == SIGTRAP))
270                         count++;
271                 else {
272                         non_fatal("check_sysemu: expected SIGTRAP or "
273                                   "(SIGTRAP | 0x80), got status = %d\n",
274                                   status);
275                         goto fail;
276                 }
277         }
278         if (stop_ptraced_child(pid, 0, 0) < 0)
279                 goto fail_stopped;
280
281         sysemu_supported = 2;
282         non_fatal("OK\n");
283
284         if (!force_sysemu_disabled)
285                 set_using_sysemu(sysemu_supported);
286         return;
287
288 fail:
289         stop_ptraced_child(pid, 1, 0);
290 fail_stopped:
291         non_fatal("missing\n");
292 }
293
294 static void __init check_ptrace(void)
295 {
296         int pid, syscall, n, status;
297
298         non_fatal("Checking that ptrace can change system call numbers...");
299         pid = start_ptraced_child();
300
301         if ((ptrace(PTRACE_OLDSETOPTIONS, pid, 0,
302                    (void *) PTRACE_O_TRACESYSGOOD) < 0))
303                 fatal_perror("check_ptrace: PTRACE_OLDSETOPTIONS failed");
304
305         while (1) {
306                 if (ptrace(PTRACE_SYSCALL, pid, 0, 0) < 0)
307                         fatal_perror("check_ptrace : ptrace failed");
308
309                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
310                 if (n < 0)
311                         fatal_perror("check_ptrace : wait failed");
312
313                 if (!WIFSTOPPED(status) ||
314                    (WSTOPSIG(status) != (SIGTRAP | 0x80)))
315                         fatal("check_ptrace : expected (SIGTRAP|0x80), "
316                                "got status = %d", status);
317
318                 syscall = ptrace(PTRACE_PEEKUSER, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
319                                  0);
320                 if (syscall == __NR_getpid) {
321                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSER, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
322                                    __NR_getppid);
323                         if (n < 0)
324                                 fatal_perror("check_ptrace : failed to modify "
325                                              "system call");
326                         break;
327                 }
328         }
329         stop_ptraced_child(pid, 0, 1);
330         non_fatal("OK\n");
331         check_sysemu();
332 }
333
334 extern void check_tmpexec(void);
335
336 static void __init check_coredump_limit(void)
337 {
338         struct rlimit lim;
339         int err = getrlimit(RLIMIT_CORE, &lim);
340
341         if (err) {
342                 perror("Getting core dump limit");
343                 return;
344         }
345
346         printf("Core dump limits :\n\tsoft - ");
347         if (lim.rlim_cur == RLIM_INFINITY)
348                 printf("NONE\n");
349         else printf("%lu\n", lim.rlim_cur);
350
351         printf("\thard - ");
352         if (lim.rlim_max == RLIM_INFINITY)
353                 printf("NONE\n");
354         else printf("%lu\n", lim.rlim_max);
355 }
356
357 void __init os_early_checks(void)
358 {
359         int pid;
360
361         /* Print out the core dump limits early */
362         check_coredump_limit();
363
364         check_ptrace();
365
366         /* Need to check this early because mmapping happens before the
367          * kernel is running.
368          */
369         check_tmpexec();
370
371         pid = start_ptraced_child();
372         if (init_registers(pid))
373                 fatal("Failed to initialize default registers");
374         stop_ptraced_child(pid, 1, 1);
375 }
376
377 static int __init noprocmm_cmd_param(char *str, int* add)
378 {
379         disable_proc_mm = 1;
380         return 0;
381 }
382
383 __uml_setup("noprocmm", noprocmm_cmd_param,
384 "noprocmm\n"
385 "    Turns off usage of /proc/mm, even if host supports it.\n"
386 "    To support /proc/mm, the host needs to be patched using\n"
387 "    the current skas3 patch.\n\n");
388
389 static int __init noptracefaultinfo_cmd_param(char *str, int* add)
390 {
391         disable_ptrace_faultinfo = 1;
392         return 0;
393 }
394
395 __uml_setup("noptracefaultinfo", noptracefaultinfo_cmd_param,
396 "noptracefaultinfo\n"
397 "    Turns off usage of PTRACE_FAULTINFO, even if host supports\n"
398 "    it. To support PTRACE_FAULTINFO, the host needs to be patched\n"
399 "    using the current skas3 patch.\n\n");
400
401 static int __init noptraceldt_cmd_param(char *str, int* add)
402 {
403         disable_ptrace_ldt = 1;
404         return 0;
405 }
406
407 __uml_setup("noptraceldt", noptraceldt_cmd_param,
408 "noptraceldt\n"
409 "    Turns off usage of PTRACE_LDT, even if host supports it.\n"
410 "    To support PTRACE_LDT, the host needs to be patched using\n"
411 "    the current skas3 patch.\n\n");
412
413 static inline void check_skas3_ptrace_faultinfo(void)
414 {
415         struct ptrace_faultinfo fi;
416         int pid, n;
417
418         non_fatal("  - PTRACE_FAULTINFO...");
419         pid = start_ptraced_child();
420
421         n = ptrace(PTRACE_FAULTINFO, pid, 0, &fi);
422         if (n < 0) {
423                 if (errno == EIO)
424                         non_fatal("not found\n");
425                 else
426                         perror("not found");
427         } else if (disable_ptrace_faultinfo)
428                 non_fatal("found but disabled on command line\n");
429         else {
430                 ptrace_faultinfo = 1;
431                 non_fatal("found\n");
432         }
433
434         stop_ptraced_child(pid, 1, 1);
435 }
436
437 static inline void check_skas3_ptrace_ldt(void)
438 {
439 #ifdef PTRACE_LDT
440         int pid, n;
441         unsigned char ldtbuf[40];
442         struct ptrace_ldt ldt_op = (struct ptrace_ldt) {
443                 .func = 2, /* read default ldt */
444                 .ptr = ldtbuf,
445                 .bytecount = sizeof(ldtbuf)};
446
447         non_fatal("  - PTRACE_LDT...");
448         pid = start_ptraced_child();
449
450         n = ptrace(PTRACE_LDT, pid, 0, (unsigned long) &ldt_op);
451         if (n < 0) {
452                 if (errno == EIO)
453                         non_fatal("not found\n");
454                 else
455                         perror("not found");
456         } else if (disable_ptrace_ldt)
457                 non_fatal("found, but use is disabled\n");
458         else {
459                 ptrace_ldt = 1;
460                 non_fatal("found\n");
461         }
462
463         stop_ptraced_child(pid, 1, 1);
464 #endif
465 }
466
467 static inline void check_skas3_proc_mm(void)
468 {
469         non_fatal("  - /proc/mm...");
470         if (access("/proc/mm", W_OK) < 0)
471                 perror("not found");
472         else if (disable_proc_mm)
473                 non_fatal("found but disabled on command line\n");
474         else {
475                 proc_mm = 1;
476                 non_fatal("found\n");
477         }
478 }
479
480 void can_do_skas(void)
481 {
482         non_fatal("Checking for the skas3 patch in the host:\n");
483
484         check_skas3_proc_mm();
485         check_skas3_ptrace_faultinfo();
486         check_skas3_ptrace_ldt();
487
488         if (!proc_mm || !ptrace_faultinfo || !ptrace_ldt)
489                 skas_needs_stub = 1;
490 }
491
492 int __init parse_iomem(char *str, int *add)
493 {
494         struct iomem_region *new;
495         struct stat64 buf;
496         char *file, *driver;
497         int fd, size;
498
499         driver = str;
500         file = strchr(str,',');
501         if (file == NULL) {
502                 fprintf(stderr, "parse_iomem : failed to parse iomem\n");
503                 goto out;
504         }
505         *file = '\0';
506         file++;
507         fd = open(file, O_RDWR, 0);
508         if (fd < 0) {
509                 perror("parse_iomem - Couldn't open io file");
510                 goto out;
511         }
512
513         if (fstat64(fd, &buf) < 0) {
514                 perror("parse_iomem - cannot stat_fd file");
515                 goto out_close;
516         }
517
518         new = malloc(sizeof(*new));
519         if (new == NULL) {
520                 perror("Couldn't allocate iomem_region struct");
521                 goto out_close;
522         }
523
524         size = (buf.st_size + UM_KERN_PAGE_SIZE) & ~(UM_KERN_PAGE_SIZE - 1);
525
526         *new = ((struct iomem_region) { .next           = iomem_regions,
527                                         .driver         = driver,
528                                         .fd             = fd,
529                                         .size           = size,
530                                         .phys           = 0,
531                                         .virt           = 0 });
532         iomem_regions = new;
533         iomem_size += new->size + UM_KERN_PAGE_SIZE;
534
535         return 0;
536  out_close:
537         close(fd);
538  out:
539         return 1;
540 }