arch/um/os-Linux/start_up.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Jeff Dike (jdike@karaya.com)
   3  * Licensed under the GPL
   4  */
   5
   6 #include <pty.h>
   7 #include <stdio.h>
   8 #include <stddef.h>
   9 #include <stdarg.h>
  10 #include <stdlib.h>
  11 #include <string.h>
  12 #include <unistd.h>
  13 #include <signal.h>
  14 #include <sched.h>
  15 #include <fcntl.h>
  16 #include <errno.h>
  17 #include <sys/time.h>
  18 #include <sys/wait.h>
  19 #include <sys/mman.h>
  20 #include <sys/resource.h>
  21 #include <asm/unistd.h>
  22 #include <asm/page.h>
  23 #include <sys/types.h>
  24 #include "user_util.h"
  25 #include "kern_util.h"
  26 #include "user.h"
  27 #include "signal_kern.h"
  28 #include "sysdep/ptrace.h"
  29 #include "sysdep/sigcontext.h"
  30 #include "irq_user.h"
  31 #include "ptrace_user.h"
  32 #include "mem_user.h"
  33 #include "init.h"
  34 #include "os.h"
  35 #include "uml-config.h"
  36 #include "choose-mode.h"
  37 #include "mode.h"
  38 #include "tempfile.h"
  39 #include "kern_constants.h"
  40
  41 #ifdef UML_CONFIG_MODE_SKAS
  42 #include "skas.h"
  43 #include "skas_ptrace.h"
  44 #include "registers.h"
  45 #endif
  46
  47 static int ptrace_child(void *arg)
  48 {
  49         int ret;
  50         int pid = os_getpid(), ppid = getppid();
  51         int sc_result;
  52
  53         change_sig(SIGWINCH, 0);
  54         if(ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0) < 0){
  55                 perror("ptrace");
  56                 os_kill_process(pid, 0);
  57         }
  58         kill(pid, SIGSTOP);
  59
  60         /*This syscall will be intercepted by the parent. Don't call more than
  61          * once, please.*/
  62         sc_result = os_getpid();
  63
  64         if (sc_result == pid)
  65                 ret = 1; /*Nothing modified by the parent, we are running
  66                            normally.*/
  67         else if (sc_result == ppid)
  68                 ret = 0; /*Expected in check_ptrace and check_sysemu when they
  69                            succeed in modifying the stack frame*/
  70         else
  71                 ret = 2; /*Serious trouble! This could be caused by a bug in
  72                            host 2.6 SKAS3/2.6 patch before release -V6, together
  73                            with a bug in the UML code itself.*/
  74         _exit(ret);
  75 }
  76
  77 static void fatal_perror(char *str)
  78 {
  79         perror(str);
  80         exit(1);
  81 }
  82
  83 static void fatal(char *fmt, ...)
  84 {
  85         va_list list;
  86
  87         va_start(list, fmt);
  88         vprintf(fmt, list);
  89         va_end(list);
  90         fflush(stdout);
  91
  92         exit(1);
  93 }
  94
  95 static void non_fatal(char *fmt, ...)
  96 {
  97         va_list list;
  98
  99         va_start(list, fmt);
 100         vprintf(fmt, list);
 101         va_end(list);
 102         fflush(stdout);
 103 }
 104
 105 static int start_ptraced_child(void **stack_out)
 106 {
 107         void *stack;
 108         unsigned long sp;
 109         int pid, n, status;
 110
 111         stack = mmap(NULL, PAGE_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
 112                      MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 113         if(stack == MAP_FAILED)
 114                 fatal_perror("check_ptrace : mmap failed");
 115         sp = (unsigned long) stack + PAGE_SIZE - sizeof(void *);
 116         pid = clone(ptrace_child, (void *) sp, SIGCHLD, NULL);
 117         if(pid < 0)
 118                 fatal_perror("start_ptraced_child : clone failed");
 119         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 120         if(n < 0)
 121                 fatal_perror("check_ptrace : clone failed");
 122         if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGSTOP))
 123                 fatal("check_ptrace : expected SIGSTOP, got status = %d",
 124                       status);
 125
 126         *stack_out = stack;
 127         return pid;
 128 }
 129
 130 /* When testing for SYSEMU support, if it is one of the broken versions, we
 131  * must just avoid using sysemu, not panic, but only if SYSEMU features are
 132  * broken.
 133  * So only for SYSEMU features we test mustpanic, while normal host features
 134  * must work anyway!
 135  */
 136 static int stop_ptraced_child(int pid, void *stack, int exitcode,
 137                               int mustexit)
 138 {
 139         int status, n, ret = 0;
 140
 141         if(ptrace(PTRACE_CONT, pid, 0, 0) < 0)
 142                 fatal_perror("stop_ptraced_child : ptrace failed");
 143         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, 0));
 144         if(!WIFEXITED(status) || (WEXITSTATUS(status) != exitcode)) {
 145                 int exit_with = WEXITSTATUS(status);
 146                 if (exit_with == 2)
 147                         non_fatal("check_ptrace : child exited with status 2. "
 148                                   "Serious trouble happening! Try updating "
 149                                   "your host skas patch!\nDisabling SYSEMU "
 150                                   "support.");
 151                 non_fatal("check_ptrace : child exited with exitcode %d, while "
 152                           "expecting %d; status 0x%x\n", exit_with,
 153                           exitcode, status);
 154                 if (mustexit)
 155                         exit(1);
 156                 ret = -1;
 157         }
 158
 159         if(munmap(stack, PAGE_SIZE) < 0)
 160                 fatal_perror("check_ptrace : munmap failed");
 161         return ret;
 162 }
 163
 164 /* Changed only during early boot */
 165 int ptrace_faultinfo = 1;
 166 int ptrace_ldt = 1;
 167 int proc_mm = 1;
 168 int skas_needs_stub = 0;
 169
 170 static int __init skas0_cmd_param(char *str, int* add)
 171 {
 172         ptrace_faultinfo = proc_mm = 0;
 173         return 0;
 174 }
 175
 176 /* The two __uml_setup would conflict, without this stupid alias. */
 177
 178 static int __init mode_skas0_cmd_param(char *str, int* add)
 179         __attribute__((alias("skas0_cmd_param")));
 180
 181 __uml_setup("skas0", skas0_cmd_param,
 182                 "skas0\n"
 183                 "    Disables SKAS3 usage, so that SKAS0 is used, unless \n"
 184                 "    you specify mode=tt.\n\n");
 185
 186 __uml_setup("mode=skas0", mode_skas0_cmd_param,
 187                 "mode=skas0\n"
 188                 "    Disables SKAS3 usage, so that SKAS0 is used, unless you \n"
 189                 "    specify mode=tt. Note that this was recently added - on \n"
 190                 "    older kernels you must use simply \"skas0\".\n\n");
 191
 192 /* Changed only during early boot */
 193 static int force_sysemu_disabled = 0;
 194
 195 static int __init nosysemu_cmd_param(char *str, int* add)
 196 {
 197         force_sysemu_disabled = 1;
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 __uml_setup("nosysemu", nosysemu_cmd_param,
 202 "nosysemu\n"
 203 "    Turns off syscall emulation patch for ptrace (SYSEMU) on.\n"
 204 "    SYSEMU is a performance-patch introduced by Laurent Vivier. It changes\n"
 205 "    behaviour of ptrace() and helps reducing host context switch rate.\n"
 206 "    To make it working, you need a kernel patch for your host, too.\n"
 207 "    See http://perso.wanadoo.fr/laurent.vivier/UML/ for further \n"
 208 "    information.\n\n");
 209
 210 static void __init check_sysemu(void)
 211 {
 212         void *stack;
 213         int pid, n, status, count=0;
 214
 215         non_fatal("Checking syscall emulation patch for ptrace...");
 216         sysemu_supported = 0;
 217         pid = start_ptraced_child(&stack);
 218
 219         if(ptrace(PTRACE_SYSEMU, pid, 0, 0) < 0)
 220                 goto fail;
 221
 222         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 223         if (n < 0)
 224                 fatal_perror("check_sysemu : wait failed");
 225         if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGTRAP))
 226                 fatal("check_sysemu : expected SIGTRAP, got status = %d",
 227                       status);
 228
 229         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET,
 230                    os_getpid());
 231         if(n < 0)
 232                 fatal_perror("check_sysemu : failed to modify system call "
 233                              "return");
 234
 235         if (stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 0) < 0)
 236                 goto fail_stopped;
 237
 238         sysemu_supported = 1;
 239         non_fatal("OK\n");
 240         set_using_sysemu(!force_sysemu_disabled);
 241
 242         non_fatal("Checking advanced syscall emulation patch for ptrace...");
 243         pid = start_ptraced_child(&stack);
 244
 245         if((ptrace(PTRACE_OLDSETOPTIONS, pid, 0,
 246                    (void *) PTRACE_O_TRACESYSGOOD) < 0))
 247                 fatal_perror("check_ptrace: PTRACE_OLDSETOPTIONS failed");
 248
 249         while(1){
 250                 count++;
 251                 if(ptrace(PTRACE_SYSEMU_SINGLESTEP, pid, 0, 0) < 0)
 252                         goto fail;
 253                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 254                 if(n < 0)
 255                         fatal_perror("check_ptrace : wait failed");
 256
 257                 if(WIFSTOPPED(status) && (WSTOPSIG(status) == (SIGTRAP|0x80))){
 258                         if (!count)
 259                                 fatal("check_ptrace : SYSEMU_SINGLESTEP "
 260                                       "doesn't singlestep");
 261                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET,
 262                                    os_getpid());
 263                         if(n < 0)
 264                                 fatal_perror("check_sysemu : failed to modify "
 265                                              "system call return");
 266                         break;
 267                 }
 268                 else if(WIFSTOPPED(status) && (WSTOPSIG(status) == SIGTRAP))
 269                         count++;
 270                 else
 271                         fatal("check_ptrace : expected SIGTRAP or "
 272                               "(SIGTRAP | 0x80), got status = %d", status);
 273         }
 274         if (stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 0) < 0)
 275                 goto fail_stopped;
 276
 277         sysemu_supported = 2;
 278         non_fatal("OK\n");
 279
 280         if ( !force_sysemu_disabled )
 281                 set_using_sysemu(sysemu_supported);
 282         return;
 283
 284 fail:
 285         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 0);
 286 fail_stopped:
 287         non_fatal("missing\n");
 288 }
 289
 290 static void __init check_ptrace(void)
 291 {
 292         void *stack;
 293         int pid, syscall, n, status;
 294
 295         non_fatal("Checking that ptrace can change system call numbers...");
 296         pid = start_ptraced_child(&stack);
 297
 298         if((ptrace(PTRACE_OLDSETOPTIONS, pid, 0,
 299                    (void *) PTRACE_O_TRACESYSGOOD) < 0))
 300                 fatal_perror("check_ptrace: PTRACE_OLDSETOPTIONS failed");
 301
 302         while(1){
 303                 if(ptrace(PTRACE_SYSCALL, pid, 0, 0) < 0)
 304                         fatal_perror("check_ptrace : ptrace failed");
 305
 306                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
 307                 if(n < 0)
 308                         fatal_perror("check_ptrace : wait failed");
 309
 310                 if(!WIFSTOPPED(status) ||
 311                    (WSTOPSIG(status) != (SIGTRAP | 0x80)))
 312                         fatal("check_ptrace : expected (SIGTRAP|0x80), "
 313                                "got status = %d", status);
 314
 315                 syscall = ptrace(PTRACE_PEEKUSR, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
 316                                  0);
 317                 if(syscall == __NR_getpid){
 318                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
 319                                    __NR_getppid);
 320                         if(n < 0)
 321                                 fatal_perror("check_ptrace : failed to modify "
 322                                              "system call");
 323                         break;
 324                 }
 325         }
 326         stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 1);
 327         non_fatal("OK\n");
 328         check_sysemu();
 329 }
 330
 331 extern void check_tmpexec(void);
 332
 333 static void check_coredump_limit(void)
 334 {
 335         struct rlimit lim;
 336         int err = getrlimit(RLIMIT_CORE, &lim);
 337
 338         if(err){
 339                 perror("Getting core dump limit");
 340                 return;
 341         }
 342
 343         printf("Core dump limits :\n\tsoft - ");
 344         if(lim.rlim_cur == RLIM_INFINITY)
 345                 printf("NONE\n");
 346         else printf("%lu\n", lim.rlim_cur);
 347
 348         printf("\thard - ");
 349         if(lim.rlim_max == RLIM_INFINITY)
 350                 printf("NONE\n");
 351         else printf("%lu\n", lim.rlim_max);
 352 }
 353
 354 void os_early_checks(void)
 355 {
 356         /* Print out the core dump limits early */
 357         check_coredump_limit();
 358
 359         check_ptrace();
 360
 361         /* Need to check this early because mmapping happens before the
 362          * kernel is running.
 363          */
 364         check_tmpexec();
 365 }
 366
 367 static int __init noprocmm_cmd_param(char *str, int* add)
 368 {
 369         proc_mm = 0;
 370         return 0;
 371 }
 372
 373 __uml_setup("noprocmm", noprocmm_cmd_param,
 374 "noprocmm\n"
 375 "    Turns off usage of /proc/mm, even if host supports it.\n"
 376 "    To support /proc/mm, the host needs to be patched using\n"
 377 "    the current skas3 patch.\n\n");
 378
 379 static int __init noptracefaultinfo_cmd_param(char *str, int* add)
 380 {
 381         ptrace_faultinfo = 0;
 382         return 0;
 383 }
 384
 385 __uml_setup("noptracefaultinfo", noptracefaultinfo_cmd_param,
 386 "noptracefaultinfo\n"
 387 "    Turns off usage of PTRACE_FAULTINFO, even if host supports\n"
 388 "    it. To support PTRACE_FAULTINFO, the host needs to be patched\n"
 389 "    using the current skas3 patch.\n\n");
 390
 391 static int __init noptraceldt_cmd_param(char *str, int* add)
 392 {
 393         ptrace_ldt = 0;
 394         return 0;
 395 }
 396
 397 __uml_setup("noptraceldt", noptraceldt_cmd_param,
 398 "noptraceldt\n"
 399 "    Turns off usage of PTRACE_LDT, even if host supports it.\n"
 400 "    To support PTRACE_LDT, the host needs to be patched using\n"
 401 "    the current skas3 patch.\n\n");
 402
 403 #ifdef UML_CONFIG_MODE_SKAS
 404 static inline void check_skas3_ptrace_faultinfo(void)
 405 {
 406         struct ptrace_faultinfo fi;
 407         void *stack;
 408         int pid, n;
 409
 410         non_fatal("  - PTRACE_FAULTINFO...");
 411         pid = start_ptraced_child(&stack);
 412
 413         n = ptrace(PTRACE_FAULTINFO, pid, 0, &fi);
 414         if (n < 0) {
 415                 ptrace_faultinfo = 0;
 416                 if(errno == EIO)
 417                         non_fatal("not found\n");
 418                 else
 419                         perror("not found");
 420         }
 421         else {
 422                 if (!ptrace_faultinfo)
 423                         non_fatal("found but disabled on command line\n");
 424                 else
 425                         non_fatal("found\n");
 426         }
 427
 428         init_registers(pid);
 429         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 1);
 430 }
 431
 432 static inline void check_skas3_ptrace_ldt(void)
 433 {
 434 #ifdef PTRACE_LDT
 435         void *stack;
 436         int pid, n;
 437         unsigned char ldtbuf[40];
 438         struct ptrace_ldt ldt_op = (struct ptrace_ldt) {
 439                 .func = 2, /* read default ldt */
 440                 .ptr = ldtbuf,
 441                 .bytecount = sizeof(ldtbuf)};
 442
 443         non_fatal("  - PTRACE_LDT...");
 444         pid = start_ptraced_child(&stack);
 445
 446         n = ptrace(PTRACE_LDT, pid, 0, (unsigned long) &ldt_op);
 447         if (n < 0) {
 448                 if(errno == EIO)
 449                         non_fatal("not found\n");
 450                 else {
 451                         perror("not found");
 452                 }
 453                 ptrace_ldt = 0;
 454         }
 455         else {
 456                 if(ptrace_ldt)
 457                         non_fatal("found\n");
 458                 else
 459                         non_fatal("found, but use is disabled\n");
 460         }
 461
 462         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 1);
 463 #else
 464         /* PTRACE_LDT might be disabled via cmdline option.
 465          * We want to override this, else we might use the stub
 466          * without real need
 467          */
 468         ptrace_ldt = 1;
 469 #endif
 470 }
 471
 472 static inline void check_skas3_proc_mm(void)
 473 {
 474         non_fatal("  - /proc/mm...");
 475         if (access("/proc/mm", W_OK) < 0) {
 476                 proc_mm = 0;
 477                 perror("not found");
 478         }
 479         else {
 480                 if (!proc_mm)
 481                         non_fatal("found but disabled on command line\n");
 482                 else
 483                         non_fatal("found\n");
 484         }
 485 }
 486
 487 int can_do_skas(void)
 488 {
 489         non_fatal("Checking for the skas3 patch in the host:\n");
 490
 491         check_skas3_proc_mm();
 492         check_skas3_ptrace_faultinfo();
 493         check_skas3_ptrace_ldt();
 494
 495         if(!proc_mm || !ptrace_faultinfo || !ptrace_ldt)
 496                 skas_needs_stub = 1;
 497
 498         return 1;
 499 }
 500 #else
 501 int can_do_skas(void)
 502 {
 503         return 0;
 504 }
 505 #endif
 506
 507 int __init parse_iomem(char *str, int *add)
 508 {
 509         struct iomem_region *new;
 510         struct stat64 buf;
 511         char *file, *driver;
 512         int fd, size;
 513
 514         driver = str;
 515         file = strchr(str,',');
 516         if(file == NULL){
 517                 printf("parse_iomem : failed to parse iomem\n");
 518                 goto out;
 519         }
 520         *file = '\0';
 521         file++;
 522         fd = open(file, O_RDWR, 0);
 523         if(fd < 0){
 524                 os_print_error(fd, "parse_iomem - Couldn't open io file");
 525                 goto out;
 526         }
 527
 528         if(fstat64(fd, &buf) < 0){
 529                 perror("parse_iomem - cannot stat_fd file");
 530                 goto out_close;
 531         }
 532
 533         new = malloc(sizeof(*new));
 534         if(new == NULL){
 535                 perror("Couldn't allocate iomem_region struct");
 536                 goto out_close;
 537         }
 538
 539         size = (buf.st_size + UM_KERN_PAGE_SIZE) & ~(UM_KERN_PAGE_SIZE - 1);
 540
 541         *new = ((struct iomem_region) { .next           = iomem_regions,
 542                                         .driver         = driver,
 543                                         .fd             = fd,
 544                                         .size           = size,
 545                                         .phys           = 0,
 546                                         .virt           = 0 });
 547         iomem_regions = new;
 548         iomem_size += new->size + UM_KERN_PAGE_SIZE;
 549
 550         return 0;
 551  out_close:
 552         close(fd);
 553  out:
 554         return 1;
 555 }