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/ptrace.h>
  17 #include <sys/stat.h>
  18 #include <sys/wait.h>
  19 #include <asm/unistd.h>
  20 #include "init.h"
  21 #include "os.h"
  22 #include "mem_user.h"
  23 #include "ptrace_user.h"
  24 #include "registers.h"
  25 #include "skas.h"
  26 #include "skas_ptrace.h"
  27
  28 static void ptrace_child(void)
  29 {
  30         int ret;
  31         /* Calling os_getpid because some libcs cached getpid incorrectly */
  32         int pid = os_getpid(), ppid = getppid();
  33         int sc_result;
  34
  35         if (change_sig(SIGWINCH, 0) < 0 ||
  36             ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0) < 0) {
  37                 perror("ptrace");
  38                 kill(pid, SIGKILL);
  39         }
  40         kill(pid, SIGSTOP);
  41
  42         /*
  43          * This syscall will be intercepted by the parent. Don't call more than
  44          * once, please.
  45          */
  46         sc_result = os_getpid();
  47
  48         if (sc_result == pid)
  49                 /* Nothing modified by the parent, we are running normally. */
  50                 ret = 1;
  51         else if (sc_result == ppid)
  52                 /*
  53                  * Expected in check_ptrace and check_sysemu when they succeed
  54                  * in modifying the stack frame
  55                  */
  56                 ret = 0;
  57         else
  58                 /* Serious trouble! This could be caused by a bug in host 2.6
  59                  * SKAS3/2.6 patch before release -V6, together with a bug in
  60                  * the UML code itself.
  61                  */
  62                 ret = 2;
  63
  64         exit(ret);
  65 }
  66
  67 static void fatal_perror(const char *str)
  68 {
  69         perror(str);
  70         exit(1);
  71 }
  72
  73 static void fatal(char *fmt, ...)
  74 {
  75         va_list list;
  76
  77         va_start(list, fmt);
  78         vfprintf(stderr, fmt, list);
  79         va_end(list);
  80
  81         exit(1);
  82 }
  83
  84 static void non_fatal(char *fmt, ...)
  85 {
  86         va_list list;
  87
  88         va_start(list, fmt);
  89         vfprintf(stderr, fmt, list);
  90         va_end(list);
  91 }
  92
  93 static int start_ptraced_child(void)
  94 {
  95         int pid, n, status;
  96
  97         pid = fork();
  98         if (pid == 0)
  99                 ptrace_child();
 100         else if (pid < 0)
 101                 fatal_perror("start_ptraced_child : fork failed");
 102
 103         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 104         if (n < 0)
 105                 fatal_perror("check_ptrace : waitpid failed");
 106         if (!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGSTOP))
 107                 fatal("check_ptrace : expected SIGSTOP, got status = %d",
 108                       status);
 109
 110         return pid;
 111 }
 112
 113 /* When testing for SYSEMU support, if it is one of the broken versions, we
 114  * must just avoid using sysemu, not panic, but only if SYSEMU features are
 115  * broken.
 116  * So only for SYSEMU features we test mustpanic, while normal host features
 117  * must work anyway!
 118  */
 119 static int stop_ptraced_child(int pid, int exitcode, int mustexit)
 120 {
 121         int status, n, ret = 0;
 122
 123         if (ptrace(PTRACE_CONT, pid, 0, 0) < 0) {
 124                 perror("stop_ptraced_child : ptrace failed");
 125                 return -1;
 126         }
 127         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, 0));
 128         if (!WIFEXITED(status) || (WEXITSTATUS(status) != exitcode)) {
 129                 int exit_with = WEXITSTATUS(status);
 130                 if (exit_with == 2)
 131                         non_fatal("check_ptrace : child exited with status 2. "
 132                                   "\nDisabling SYSEMU support.\n");
 133                 non_fatal("check_ptrace : child exited with exitcode %d, while "
 134                           "expecting %d; status 0x%x\n", exit_with,
 135                           exitcode, status);
 136                 if (mustexit)
 137                         exit(1);
 138                 ret = -1;
 139         }
 140
 141         return ret;
 142 }
 143
 144 /* Changed only during early boot */
 145 int ptrace_faultinfo;
 146 static int disable_ptrace_faultinfo;
 147
 148 int ptrace_ldt;
 149 static int disable_ptrace_ldt;
 150
 151 int proc_mm;
 152 static int disable_proc_mm;
 153
 154 int have_switch_mm;
 155 static int disable_switch_mm;
 156
 157 int skas_needs_stub;
 158
 159 static int __init skas0_cmd_param(char *str, int* add)
 160 {
 161         disable_ptrace_faultinfo = 1;
 162         disable_ptrace_ldt = 1;
 163         disable_proc_mm = 1;
 164         disable_switch_mm = 1;
 165
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 /* The two __uml_setup would conflict, without this stupid alias. */
 170
 171 static int __init mode_skas0_cmd_param(char *str, int* add)
 172         __attribute__((alias("skas0_cmd_param")));
 173
 174 __uml_setup("skas0", skas0_cmd_param,
 175 "skas0\n"
 176 "    Disables SKAS3 and SKAS4 usage, so that SKAS0 is used\n\n");
 177
 178 __uml_setup("mode=skas0", mode_skas0_cmd_param,
 179 "mode=skas0\n"
 180 "    Disables SKAS3 and SKAS4 usage, so that SKAS0 is used.\n\n");
 181
 182 /* Changed only during early boot */
 183 static int force_sysemu_disabled = 0;
 184
 185 static int __init nosysemu_cmd_param(char *str, int* add)
 186 {
 187         force_sysemu_disabled = 1;
 188         return 0;
 189 }
 190
 191 __uml_setup("nosysemu", nosysemu_cmd_param,
 192 "nosysemu\n"
 193 "    Turns off syscall emulation patch for ptrace (SYSEMU) on.\n"
 194 "    SYSEMU is a performance-patch introduced by Laurent Vivier. It changes\n"
 195 "    behaviour of ptrace() and helps reducing host context switch rate.\n"
 196 "    To make it working, you need a kernel patch for your host, too.\n"
 197 "    See http://perso.wanadoo.fr/laurent.vivier/UML/ for further \n"
 198 "    information.\n\n");
 199
 200 static void __init check_sysemu(void)
 201 {
 202         unsigned long regs[MAX_REG_NR];
 203         int pid, n, status, count=0;
 204
 205         non_fatal("Checking syscall emulation patch for ptrace...");
 206         sysemu_supported = 0;
 207         pid = start_ptraced_child();
 208
 209         if (ptrace(PTRACE_SYSEMU, pid, 0, 0) < 0)
 210                 goto fail;
 211
 212         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 213         if (n < 0)
 214                 fatal_perror("check_sysemu : wait failed");
 215         if (!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGTRAP))
 216                 fatal("check_sysemu : expected SIGTRAP, got status = %d\n",
 217                       status);
 218
 219         if (ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, 0, regs) < 0)
 220                 fatal_perror("check_sysemu : PTRACE_GETREGS failed");
 221         if (PT_SYSCALL_NR(regs) != __NR_getpid) {
 222                 non_fatal("check_sysemu got system call number %d, "
 223                           "expected %d...", PT_SYSCALL_NR(regs), __NR_getpid);
 224                 goto fail;
 225         }
 226
 227         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET, os_getpid());
 228         if (n < 0) {
 229                 non_fatal("check_sysemu : failed to modify system call "
 230                           "return");
 231                 goto fail;
 232         }
 233
 234         if (stop_ptraced_child(pid, 0, 0) < 0)
 235                 goto fail_stopped;
 236
 237         sysemu_supported = 1;
 238         non_fatal("OK\n");
 239         set_using_sysemu(!force_sysemu_disabled);
 240
 241         non_fatal("Checking advanced syscall emulation patch for ptrace...");
 242         pid = start_ptraced_child();
 243
 244         if ((ptrace(PTRACE_OLDSETOPTIONS, pid, 0,
 245                    (void *) PTRACE_O_TRACESYSGOOD) < 0))
 246                 fatal_perror("check_sysemu: PTRACE_OLDSETOPTIONS failed");
 247
 248         while (1) {
 249                 count++;
 250                 if (ptrace(PTRACE_SYSEMU_SINGLESTEP, pid, 0, 0) < 0)
 251                         goto fail;
 252                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 253                 if (n < 0)
 254                         fatal_perror("check_sysemu: wait failed");
 255
 256                 if (WIFSTOPPED(status) &&
 257                     (WSTOPSIG(status) == (SIGTRAP|0x80))) {
 258                         if (!count) {
 259                                 non_fatal("check_sysemu: SYSEMU_SINGLESTEP "
 260                                           "doesn't singlestep");
 261                                 goto fail;
 262                         }
 263                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET,
 264                                    os_getpid());
 265                         if (n < 0)
 266                                 fatal_perror("check_sysemu : failed to modify "
 267                                              "system call return");
 268                         break;
 269                 }
 270                 else if (WIFSTOPPED(status) && (WSTOPSIG(status) == SIGTRAP))
 271                         count++;
 272                 else {
 273                         non_fatal("check_sysemu: expected SIGTRAP or "
 274                                   "(SIGTRAP | 0x80), got status = %d\n",
 275                                   status);
 276                         goto fail;
 277                 }
 278         }
 279         if (stop_ptraced_child(pid, 0, 0) < 0)
 280                 goto fail_stopped;
 281
 282         sysemu_supported = 2;
 283         non_fatal("OK\n");
 284
 285         if (!force_sysemu_disabled)
 286                 set_using_sysemu(sysemu_supported);
 287         return;
 288
 289 fail:
 290         stop_ptraced_child(pid, 1, 0);
 291 fail_stopped:
 292         non_fatal("missing\n");
 293 }
 294
 295 static void __init check_ptrace(void)
 296 {
 297         int pid, syscall, n, status;
 298
 299         non_fatal("Checking that ptrace can change system call numbers...");
 300         pid = start_ptraced_child();
 301
 302         if ((ptrace(PTRACE_OLDSETOPTIONS, pid, 0,
 303                    (void *) PTRACE_O_TRACESYSGOOD) < 0))
 304                 fatal_perror("check_ptrace: PTRACE_OLDSETOPTIONS failed");
 305
 306         while (1) {
 307                 if (ptrace(PTRACE_SYSCALL, pid, 0, 0) < 0)
 308                         fatal_perror("check_ptrace : ptrace failed");
 309
 310                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 311                 if (n < 0)
 312                         fatal_perror("check_ptrace : wait failed");
 313
 314                 if (!WIFSTOPPED(status) ||
 315                    (WSTOPSIG(status) != (SIGTRAP | 0x80)))
 316                         fatal("check_ptrace : expected (SIGTRAP|0x80), "
 317                                "got status = %d", status);
 318
 319                 syscall = ptrace(PTRACE_PEEKUSR, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
 320                                  0);
 321                 if (syscall == __NR_getpid) {
 322                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
 323                                    __NR_getppid);
 324                         if (n < 0)
 325                                 fatal_perror("check_ptrace : failed to modify "
 326                                              "system call");
 327                         break;
 328                 }
 329         }
 330         stop_ptraced_child(pid, 0, 1);
 331         non_fatal("OK\n");
 332         check_sysemu();
 333 }
 334
 335 extern void check_tmpexec(void);
 336
 337 static void __init check_coredump_limit(void)
 338 {
 339         struct rlimit lim;
 340         int err = getrlimit(RLIMIT_CORE, &lim);
 341
 342         if (err) {
 343                 perror("Getting core dump limit");
 344                 return;
 345         }
 346
 347         printf("Core dump limits :\n\tsoft - ");
 348         if (lim.rlim_cur == RLIM_INFINITY)
 349                 printf("NONE\n");
 350         else printf("%lu\n", lim.rlim_cur);
 351
 352         printf("\thard - ");
 353         if (lim.rlim_max == RLIM_INFINITY)
 354                 printf("NONE\n");
 355         else printf("%lu\n", lim.rlim_max);
 356 }
 357
 358 void __init os_early_checks(void)
 359 {
 360         int pid;
 361
 362         /* Print out the core dump limits early */
 363         check_coredump_limit();
 364
 365         check_ptrace();
 366
 367         /* Need to check this early because mmapping happens before the
 368          * kernel is running.
 369          */
 370         check_tmpexec();
 371
 372         pid = start_ptraced_child();
 373         if (init_registers(pid))
 374                 fatal("Failed to initialize default registers");
 375         stop_ptraced_child(pid, 1, 1);
 376 }
 377
 378 static int __init noprocmm_cmd_param(char *str, int* add)
 379 {
 380         disable_proc_mm = 1;
 381         return 0;
 382 }
 383
 384 __uml_setup("noprocmm", noprocmm_cmd_param,
 385 "noprocmm\n"
 386 "    Turns off usage of /proc/mm, even if host supports it.\n"
 387 "    To support /proc/mm, the host needs to be patched using\n"
 388 "    the current skas3 patch.\n\n");
 389
 390 static int __init noptracefaultinfo_cmd_param(char *str, int* add)
 391 {
 392         disable_ptrace_faultinfo = 1;
 393         return 0;
 394 }
 395
 396 __uml_setup("noptracefaultinfo", noptracefaultinfo_cmd_param,
 397 "noptracefaultinfo\n"
 398 "    Turns off usage of PTRACE_FAULTINFO, even if host supports\n"
 399 "    it. To support PTRACE_FAULTINFO, the host needs to be patched\n"
 400 "    using the current skas3 patch.\n\n");
 401
 402 static int __init noptraceldt_cmd_param(char *str, int* add)
 403 {
 404         disable_ptrace_ldt = 1;
 405         return 0;
 406 }
 407
 408 __uml_setup("noptraceldt", noptraceldt_cmd_param,
 409 "noptraceldt\n"
 410 "    Turns off usage of PTRACE_LDT, even if host supports it.\n"
 411 "    To support PTRACE_LDT, the host needs to be patched using\n"
 412 "    the current skas3 patch.\n\n");
 413
 414 static inline void check_skas3_ptrace_faultinfo(void)
 415 {
 416         struct ptrace_faultinfo fi;
 417         int pid, n;
 418
 419         non_fatal("  - PTRACE_FAULTINFO...");
 420         pid = start_ptraced_child();
 421
 422         n = ptrace(PTRACE_FAULTINFO, pid, 0, &fi);
 423         if (n < 0) {
 424                 if (errno == EIO)
 425                         non_fatal("not found\n");
 426                 else
 427                         perror("not found");
 428         } else if (disable_ptrace_faultinfo)
 429                 non_fatal("found but disabled on command line\n");
 430         else {
 431                 ptrace_faultinfo = 1;
 432                 non_fatal("found\n");
 433         }
 434
 435         stop_ptraced_child(pid, 1, 1);
 436 }
 437
 438 static inline void check_skas3_ptrace_ldt(void)
 439 {
 440 #ifdef PTRACE_LDT
 441         int pid, n;
 442         unsigned char ldtbuf[40];
 443         struct ptrace_ldt ldt_op = (struct ptrace_ldt) {
 444                 .func = 2, /* read default ldt */
 445                 .ptr = ldtbuf,
 446                 .bytecount = sizeof(ldtbuf)};
 447
 448         non_fatal("  - PTRACE_LDT...");
 449         pid = start_ptraced_child();
 450
 451         n = ptrace(PTRACE_LDT, pid, 0, (unsigned long) &ldt_op);
 452         if (n < 0) {
 453                 if (errno == EIO)
 454                         non_fatal("not found\n");
 455                 else
 456                         perror("not found");
 457         } else if (disable_ptrace_ldt)
 458                 non_fatal("found, but use is disabled\n");
 459         else {
 460                 ptrace_ldt = 1;
 461                 non_fatal("found\n");
 462         }
 463
 464         stop_ptraced_child(pid, 1, 1);
 465 #endif
 466 }
 467
 468 static inline void check_skas3_proc_mm(void)
 469 {
 470         non_fatal("  - /proc/mm...");
 471         if (access("/proc/mm", W_OK) < 0)
 472                 perror("not found");
 473         else if (disable_proc_mm)
 474                 non_fatal("found but disabled on command line\n");
 475         else {
 476                 proc_mm = 1;
 477                 non_fatal("found\n");
 478         }
 479 }
 480
 481 void can_do_skas(void)
 482 {
 483         non_fatal("Checking for the skas3 patch in the host:\n");
 484
 485         check_skas3_proc_mm();
 486         check_skas3_ptrace_faultinfo();
 487         check_skas3_ptrace_ldt();
 488
 489         if (!proc_mm || !ptrace_faultinfo || !ptrace_ldt)
 490                 skas_needs_stub = 1;
 491 }
 492
 493 int __init parse_iomem(char *str, int *add)
 494 {
 495         struct iomem_region *new;
 496         struct stat64 buf;
 497         char *file, *driver;
 498         int fd, size;
 499
 500         driver = str;
 501         file = strchr(str,',');
 502         if (file == NULL) {
 503                 fprintf(stderr, "parse_iomem : failed to parse iomem\n");
 504                 goto out;
 505         }
 506         *file = '\0';
 507         file++;
 508         fd = open(file, O_RDWR, 0);
 509         if (fd < 0) {
 510                 perror("parse_iomem - Couldn't open io file");
 511                 goto out;
 512         }
 513
 514         if (fstat64(fd, &buf) < 0) {
 515                 perror("parse_iomem - cannot stat_fd file");
 516                 goto out_close;
 517         }
 518
 519         new = malloc(sizeof(*new));
 520         if (new == NULL) {
 521                 perror("Couldn't allocate iomem_region struct");
 522                 goto out_close;
 523         }
 524
 525         size = (buf.st_size + UM_KERN_PAGE_SIZE) & ~(UM_KERN_PAGE_SIZE - 1);
 526
 527         *new = ((struct iomem_region) { .next           = iomem_regions,
 528                                         .driver         = driver,
 529                                         .fd             = fd,
 530                                         .size           = size,
 531                                         .phys           = 0,
 532                                         .virt           = 0 });
 533         iomem_regions = new;
 534         iomem_size += new->size + UM_KERN_PAGE_SIZE;
 535
 536         return 0;
 537  out_close:
 538         close(fd);
 539  out:
 540         return 1;
 541 }