kernel/ptrace.c

   1 /*
   2  * linux/kernel/ptrace.c
   3  *
   4  * (C) Copyright 1999 Linus Torvalds
   5  *
   6  * Common interfaces for "ptrace()" which we do not want
   7  * to continually duplicate across every architecture.
   8  */
   9
  10 #include <linux/capability.h>
  11 #include <linux/module.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/highmem.h>
  16 #include <linux/pagemap.h>
  17 #include <linux/smp_lock.h>
  18 #include <linux/ptrace.h>
  19 #include <linux/security.h>
  20 #include <linux/signal.h>
  21
  22 #include <asm/pgtable.h>
  23 #include <asm/uaccess.h>
  24
  25 /*
  26  * ptrace a task: make the debugger its new parent and
  27  * move it to the ptrace list.
  28  *
  29  * Must be called with the tasklist lock write-held.
  30  */
  31 void __ptrace_link(task_t *child, task_t *new_parent)
  32 {
  33         BUG_ON(!list_empty(&child->ptrace_list));
  34         if (child->parent == new_parent)
  35                 return;
  36         list_add(&child->ptrace_list, &child->parent->ptrace_children);
  37         remove_parent(child);
  38         child->parent = new_parent;
  39         add_parent(child);
  40 }
  41
  42 /*
  43  * Turn a tracing stop into a normal stop now, since with no tracer there
  44  * would be no way to wake it up with SIGCONT or SIGKILL.  If there was a
  45  * signal sent that would resume the child, but didn't because it was in
  46  * TASK_TRACED, resume it now.
  47  * Requires that irqs be disabled.
  48  */
  49 void ptrace_untrace(task_t *child)
  50 {
  51         spin_lock(&child->sighand->siglock);
  52         if (child->state == TASK_TRACED) {
  53                 if (child->signal->flags & SIGNAL_STOP_STOPPED) {
  54                         child->state = TASK_STOPPED;
  55                 } else {
  56                         signal_wake_up(child, 1);
  57                 }
  58         }
  59         spin_unlock(&child->sighand->siglock);
  60 }
  61
  62 /*
  63  * unptrace a task: move it back to its original parent and
  64  * remove it from the ptrace list.
  65  *
  66  * Must be called with the tasklist lock write-held.
  67  */
  68 void __ptrace_unlink(task_t *child)
  69 {
  70         BUG_ON(!child->ptrace);
  71
  72         child->ptrace = 0;
  73         if (!list_empty(&child->ptrace_list)) {
  74                 list_del_init(&child->ptrace_list);
  75                 remove_parent(child);
  76                 child->parent = child->real_parent;
  77                 add_parent(child);
  78         }
  79
  80         if (child->state == TASK_TRACED)
  81                 ptrace_untrace(child);
  82 }
  83
  84 /*
  85  * Check that we have indeed attached to the thing..
  86  */
  87 int ptrace_check_attach(struct task_struct *child, int kill)
  88 {
  89         int ret = -ESRCH;
  90
  91         /*
  92          * We take the read lock around doing both checks to close a
  93          * possible race where someone else was tracing our child and
  94          * detached between these two checks.  After this locked check,
  95          * we are sure that this is our traced child and that can only
  96          * be changed by us so it's not changing right after this.
  97          */
  98         read_lock(&tasklist_lock);
  99         if ((child->ptrace & PT_PTRACED) && child->parent == current &&
 100             (!(child->ptrace & PT_ATTACHED) || child->real_parent != current)
 101             && child->signal != NULL) {
 102                 ret = 0;
 103                 spin_lock_irq(&child->sighand->siglock);
 104                 if (child->state == TASK_STOPPED) {
 105                         child->state = TASK_TRACED;
 106                 } else if (child->state != TASK_TRACED && !kill) {
 107                         ret = -ESRCH;
 108                 }
 109                 spin_unlock_irq(&child->sighand->siglock);
 110         }
 111         read_unlock(&tasklist_lock);
 112
 113         if (!ret && !kill) {
 114                 wait_task_inactive(child);
 115         }
 116
 117         /* All systems go.. */
 118         return ret;
 119 }
 120
 121 static int may_attach(struct task_struct *task)
 122 {
 123         /* May we inspect the given task?
 124          * This check is used both for attaching with ptrace
 125          * and for allowing access to sensitive information in /proc.
 126          *
 127          * ptrace_attach denies several cases that /proc allows
 128          * because setting up the necessary parent/child relationship
 129          * or halting the specified task is impossible.
 130          */
 131         int dumpable = 0;
 132         /* Don't let security modules deny introspection */
 133         if (task == current)
 134                 return 0;
 135         if (((current->uid != task->euid) ||
 136              (current->uid != task->suid) ||
 137              (current->uid != task->uid) ||
 138              (current->gid != task->egid) ||
 139              (current->gid != task->sgid) ||
 140              (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE))
 141                 return -EPERM;
 142         smp_rmb();
 143         if (task->mm)
 144                 dumpable = task->mm->dumpable;
 145         if (!dumpable && !capable(CAP_SYS_PTRACE))
 146                 return -EPERM;
 147
 148         return security_ptrace(current, task);
 149 }
 150
 151 int ptrace_may_attach(struct task_struct *task)
 152 {
 153         int err;
 154         task_lock(task);
 155         err = may_attach(task);
 156         task_unlock(task);
 157         return !err;
 158 }
 159
 160 int ptrace_attach(struct task_struct *task)
 161 {
 162         int retval;
 163
 164         retval = -EPERM;
 165         if (task->pid <= 1)
 166                 goto out;
 167         if (task->tgid == current->tgid)
 168                 goto out;
 169
 170 repeat:
 171         /*
 172          * Nasty, nasty.
 173          *
 174          * We want to hold both the task-lock and the
 175          * tasklist_lock for writing at the same time.
 176          * But that's against the rules (tasklist_lock
 177          * is taken for reading by interrupts on other
 178          * cpu's that may have task_lock).
 179          */
 180         task_lock(task);
 181         local_irq_disable();
 182         if (!write_trylock(&tasklist_lock)) {
 183                 local_irq_enable();
 184                 task_unlock(task);
 185                 do {
 186                         cpu_relax();
 187                 } while (!write_can_lock(&tasklist_lock));
 188                 goto repeat;
 189         }
 190
 191         if (!task->mm)
 192                 goto bad;
 193         /* the same process cannot be attached many times */
 194         if (task->ptrace & PT_PTRACED)
 195                 goto bad;
 196         retval = may_attach(task);
 197         if (retval)
 198                 goto bad;
 199
 200         /* Go */
 201         task->ptrace |= PT_PTRACED | ((task->real_parent != current)
 202                                       ? PT_ATTACHED : 0);
 203         if (capable(CAP_SYS_PTRACE))
 204                 task->ptrace |= PT_PTRACE_CAP;
 205
 206         __ptrace_link(task, current);
 207
 208         force_sig_specific(SIGSTOP, task);
 209
 210 bad:
 211         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
 212         task_unlock(task);
 213 out:
 214         return retval;
 215 }
 216
 217 void __ptrace_detach(struct task_struct *child, unsigned int data)
 218 {
 219         child->exit_code = data;
 220         /* .. re-parent .. */
 221         __ptrace_unlink(child);
 222         /* .. and wake it up. */
 223         if (child->exit_state != EXIT_ZOMBIE)
 224                 wake_up_process(child);
 225 }
 226
 227 int ptrace_detach(struct task_struct *child, unsigned int data)
 228 {
 229         if (!valid_signal(data))
 230                 return -EIO;
 231
 232         /* Architecture-specific hardware disable .. */
 233         ptrace_disable(child);
 234
 235         write_lock_irq(&tasklist_lock);
 236         if (child->ptrace)
 237                 __ptrace_detach(child, data);
 238         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
 239
 240         return 0;
 241 }
 242
 243 /*
 244  * Access another process' address space.
 245  * Source/target buffer must be kernel space,
 246  * Do not walk the page table directly, use get_user_pages
 247  */
 248
 249 int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write)
 250 {
 251         struct mm_struct *mm;
 252         struct vm_area_struct *vma;
 253         struct page *page;
 254         void *old_buf = buf;
 255
 256         mm = get_task_mm(tsk);
 257         if (!mm)
 258                 return 0;
 259
 260         down_read(&mm->mmap_sem);
 261         /* ignore errors, just check how much was sucessfully transfered */
 262         while (len) {
 263                 int bytes, ret, offset;
 264                 void *maddr;
 265
 266                 ret = get_user_pages(tsk, mm, addr, 1,
 267                                 write, 1, &page, &vma);
 268                 if (ret <= 0)
 269                         break;
 270
 271                 bytes = len;
 272                 offset = addr & (PAGE_SIZE-1);
 273                 if (bytes > PAGE_SIZE-offset)
 274                         bytes = PAGE_SIZE-offset;
 275
 276                 maddr = kmap(page);
 277                 if (write) {
 278                         copy_to_user_page(vma, page, addr,
 279                                           maddr + offset, buf, bytes);
 280                         set_page_dirty_lock(page);
 281                 } else {
 282                         copy_from_user_page(vma, page, addr,
 283                                             buf, maddr + offset, bytes);
 284                 }
 285                 kunmap(page);
 286                 page_cache_release(page);
 287                 len -= bytes;
 288                 buf += bytes;
 289                 addr += bytes;
 290         }
 291         up_read(&mm->mmap_sem);
 292         mmput(mm);
 293
 294         return buf - old_buf;
 295 }
 296
 297 int ptrace_readdata(struct task_struct *tsk, unsigned long src, char __user *dst, int len)
 298 {
 299         int copied = 0;
 300
 301         while (len > 0) {
 302                 char buf[128];
 303                 int this_len, retval;
 304
 305                 this_len = (len > sizeof(buf)) ? sizeof(buf) : len;
 306                 retval = access_process_vm(tsk, src, buf, this_len, 0);
 307                 if (!retval) {
 308                         if (copied)
 309                                 break;
 310                         return -EIO;
 311                 }
 312                 if (copy_to_user(dst, buf, retval))
 313                         return -EFAULT;
 314                 copied += retval;
 315                 src += retval;
 316                 dst += retval;
 317                 len -= retval;
 318         }
 319         return copied;
 320 }
 321
 322 int ptrace_writedata(struct task_struct *tsk, char __user *src, unsigned long dst, int len)
 323 {
 324         int copied = 0;
 325
 326         while (len > 0) {
 327                 char buf[128];
 328                 int this_len, retval;
 329
 330                 this_len = (len > sizeof(buf)) ? sizeof(buf) : len;
 331                 if (copy_from_user(buf, src, this_len))
 332                         return -EFAULT;
 333                 retval = access_process_vm(tsk, dst, buf, this_len, 1);
 334                 if (!retval) {
 335                         if (copied)
 336                                 break;
 337                         return -EIO;
 338                 }
 339                 copied += retval;
 340                 src += retval;
 341                 dst += retval;
 342                 len -= retval;
 343         }
 344         return copied;
 345 }
 346
 347 static int ptrace_setoptions(struct task_struct *child, long data)
 348 {
 349         child->ptrace &= ~PT_TRACE_MASK;
 350
 351         if (data & PTRACE_O_TRACESYSGOOD)
 352                 child->ptrace |= PT_TRACESYSGOOD;
 353
 354         if (data & PTRACE_O_TRACEFORK)
 355                 child->ptrace |= PT_TRACE_FORK;
 356
 357         if (data & PTRACE_O_TRACEVFORK)
 358                 child->ptrace |= PT_TRACE_VFORK;
 359
 360         if (data & PTRACE_O_TRACECLONE)
 361                 child->ptrace |= PT_TRACE_CLONE;
 362
 363         if (data & PTRACE_O_TRACEEXEC)
 364                 child->ptrace |= PT_TRACE_EXEC;
 365
 366         if (data & PTRACE_O_TRACEVFORKDONE)
 367                 child->ptrace |= PT_TRACE_VFORK_DONE;
 368
 369         if (data & PTRACE_O_TRACEEXIT)
 370                 child->ptrace |= PT_TRACE_EXIT;
 371
 372         return (data & ~PTRACE_O_MASK) ? -EINVAL : 0;
 373 }
 374
 375 static int ptrace_getsiginfo(struct task_struct *child, siginfo_t __user * data)
 376 {
 377         siginfo_t lastinfo;
 378         int error = -ESRCH;
 379
 380         read_lock(&tasklist_lock);
 381         if (likely(child->sighand != NULL)) {
 382                 error = -EINVAL;
 383                 spin_lock_irq(&child->sighand->siglock);
 384                 if (likely(child->last_siginfo != NULL)) {
 385                         lastinfo = *child->last_siginfo;
 386                         error = 0;
 387                 }
 388                 spin_unlock_irq(&child->sighand->siglock);
 389         }
 390         read_unlock(&tasklist_lock);
 391         if (!error)
 392                 return copy_siginfo_to_user(data, &lastinfo);
 393         return error;
 394 }
 395
 396 static int ptrace_setsiginfo(struct task_struct *child, siginfo_t __user * data)
 397 {
 398         siginfo_t newinfo;
 399         int error = -ESRCH;
 400
 401         if (copy_from_user(&newinfo, data, sizeof (siginfo_t)))
 402                 return -EFAULT;
 403
 404         read_lock(&tasklist_lock);
 405         if (likely(child->sighand != NULL)) {
 406                 error = -EINVAL;
 407                 spin_lock_irq(&child->sighand->siglock);
 408                 if (likely(child->last_siginfo != NULL)) {
 409                         *child->last_siginfo = newinfo;
 410                         error = 0;
 411                 }
 412                 spin_unlock_irq(&child->sighand->siglock);
 413         }
 414         read_unlock(&tasklist_lock);
 415         return error;
 416 }
 417
 418 int ptrace_request(struct task_struct *child, long request,
 419                    long addr, long data)
 420 {
 421         int ret = -EIO;
 422
 423         switch (request) {
 424 #ifdef PTRACE_OLDSETOPTIONS
 425         case PTRACE_OLDSETOPTIONS:
 426 #endif
 427         case PTRACE_SETOPTIONS:
 428                 ret = ptrace_setoptions(child, data);
 429                 break;
 430         case PTRACE_GETEVENTMSG:
 431                 ret = put_user(child->ptrace_message, (unsigned long __user *) data);
 432                 break;
 433         case PTRACE_GETSIGINFO:
 434                 ret = ptrace_getsiginfo(child, (siginfo_t __user *) data);
 435                 break;
 436         case PTRACE_SETSIGINFO:
 437                 ret = ptrace_setsiginfo(child, (siginfo_t __user *) data);
 438                 break;
 439         default:
 440                 break;
 441         }
 442
 443         return ret;
 444 }
 445
 446 /**
 447  * ptrace_traceme  --  helper for PTRACE_TRACEME
 448  *
 449  * Performs checks and sets PT_PTRACED.
 450  * Should be used by all ptrace implementations for PTRACE_TRACEME.
 451  */
 452 int ptrace_traceme(void)
 453 {
 454         int ret = -EPERM;
 455
 456         /*
 457          * Are we already being traced?
 458          */
 459         task_lock(current);
 460         if (!(current->ptrace & PT_PTRACED)) {
 461                 ret = security_ptrace(current->parent, current);
 462                 /*
 463                  * Set the ptrace bit in the process ptrace flags.
 464                  */
 465                 if (!ret)
 466                         current->ptrace |= PT_PTRACED;
 467         }
 468         task_unlock(current);
 469         return ret;
 470 }
 471
 472 /**
 473  * ptrace_get_task_struct  --  grab a task struct reference for ptrace
 474  * @pid:       process id to grab a task_struct reference of
 475  *
 476  * This function is a helper for ptrace implementations.  It checks
 477  * permissions and then grabs a task struct for use of the actual
 478  * ptrace implementation.
 479  *
 480  * Returns the task_struct for @pid or an ERR_PTR() on failure.
 481  */
 482 struct task_struct *ptrace_get_task_struct(pid_t pid)
 483 {
 484         struct task_struct *child;
 485
 486         /*
 487          * Tracing init is not allowed.
 488          */
 489         if (pid == 1)
 490                 return ERR_PTR(-EPERM);
 491
 492         read_lock(&tasklist_lock);
 493         child = find_task_by_pid(pid);
 494         if (child)
 495                 get_task_struct(child);
 496         read_unlock(&tasklist_lock);
 497         if (!child)
 498                 return ERR_PTR(-ESRCH);
 499         return child;
 500 }
 501
 502 #ifndef __ARCH_SYS_PTRACE
 503 asmlinkage long sys_ptrace(long request, long pid, long addr, long data)
 504 {
 505         struct task_struct *child;
 506         long ret;
 507
 508         /*
 509          * This lock_kernel fixes a subtle race with suid exec
 510          */
 511         lock_kernel();
 512         if (request == PTRACE_TRACEME) {
 513                 ret = ptrace_traceme();
 514                 goto out;
 515         }
 516
 517         child = ptrace_get_task_struct(pid);
 518         if (IS_ERR(child)) {
 519                 ret = PTR_ERR(child);
 520                 goto out;
 521         }
 522
 523         if (request == PTRACE_ATTACH) {
 524                 ret = ptrace_attach(child);
 525                 goto out_put_task_struct;
 526         }
 527
 528         ret = ptrace_check_attach(child, request == PTRACE_KILL);
 529         if (ret < 0)
 530                 goto out_put_task_struct;
 531
 532         ret = arch_ptrace(child, request, addr, data);
 533         if (ret < 0)
 534                 goto out_put_task_struct;
 535
 536  out_put_task_struct:
 537         put_task_struct(child);
 538  out:
 539         unlock_kernel();
 540         return ret;
 541 }
 542 #endif /* __ARCH_SYS_PTRACE */