46f613975c199ebc2a323b14c399074190c9cd3f
[linux-2.6.git] / 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 "kern_util.h"
25 #include "user.h"
26 #include "signal_kern.h"
27 #include "sysdep/ptrace.h"
28 #include "sysdep/sigcontext.h"
29 #include "irq_user.h"
30 #include "ptrace_user.h"
31 #include "mem_user.h"
32 #include "init.h"
33 #include "os.h"
34 #include "uml-config.h"
35 #include "choose-mode.h"
36 #include "mode.h"
37 #include "tempfile.h"
38 #include "kern_constants.h"
39
40 #ifdef UML_CONFIG_MODE_SKAS
41 #include "skas.h"
42 #include "skas_ptrace.h"
43 #include "registers.h"
44 #endif
45
46 static int ptrace_child(void *arg)
47 {
48         int ret;
49         int pid = os_getpid(), ppid = getppid();
50         int sc_result;
51
52         change_sig(SIGWINCH, 0);
53         if(ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0) < 0){
54                 perror("ptrace");
55                 os_kill_process(pid, 0);
56         }
57         kill(pid, SIGSTOP);
58
59         /*This syscall will be intercepted by the parent. Don't call more than
60          * once, please.*/
61         sc_result = os_getpid();
62
63         if (sc_result == pid)
64                 ret = 1; /*Nothing modified by the parent, we are running
65                            normally.*/
66         else if (sc_result == ppid)
67                 ret = 0; /*Expected in check_ptrace and check_sysemu when they
68                            succeed in modifying the stack frame*/
69         else
70                 ret = 2; /*Serious trouble! This could be caused by a bug in
71                            host 2.6 SKAS3/2.6 patch before release -V6, together
72                            with a bug in the UML code itself.*/
73         _exit(ret);
74 }
75
76 static void fatal_perror(char *str)
77 {
78         perror(str);
79         exit(1);
80 }
81
82 static void fatal(char *fmt, ...)
83 {
84         va_list list;
85
86         va_start(list, fmt);
87         vprintf(fmt, list);
88         va_end(list);
89         fflush(stdout);
90
91         exit(1);
92 }
93
94 static void non_fatal(char *fmt, ...)
95 {
96         va_list list;
97
98         va_start(list, fmt);
99         vprintf(fmt, list);
100         va_end(list);
101         fflush(stdout);
102 }
103
104 static int start_ptraced_child(void **stack_out)
105 {
106         void *stack;
107         unsigned long sp;
108         int pid, n, status;
109
110         stack = mmap(NULL, UM_KERN_PAGE_SIZE,
111                      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 + UM_KERN_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                                   "\nDisabling SYSEMU support.\n");
149                 non_fatal("check_ptrace : child exited with exitcode %d, while "
150                           "expecting %d; status 0x%x\n", exit_with,
151                           exitcode, status);
152                 if (mustexit)
153                         exit(1);
154                 ret = -1;
155         }
156
157         if(munmap(stack, UM_KERN_PAGE_SIZE) < 0)
158                 fatal_perror("check_ptrace : munmap failed");
159         return ret;
160 }
161
162 /* Changed only during early boot */
163 int ptrace_faultinfo = 1;
164 int ptrace_ldt = 1;
165 int proc_mm = 1;
166 int skas_needs_stub = 0;
167
168 static int __init skas0_cmd_param(char *str, int* add)
169 {
170         ptrace_faultinfo = proc_mm = 0;
171         return 0;
172 }
173
174 /* The two __uml_setup would conflict, without this stupid alias. */
175
176 static int __init mode_skas0_cmd_param(char *str, int* add)
177         __attribute__((alias("skas0_cmd_param")));
178
179 __uml_setup("skas0", skas0_cmd_param,
180                 "skas0\n"
181                 "    Disables SKAS3 usage, so that SKAS0 is used, unless \n"
182                 "    you specify mode=tt.\n\n");
183
184 __uml_setup("mode=skas0", mode_skas0_cmd_param,
185                 "mode=skas0\n"
186                 "    Disables SKAS3 usage, so that SKAS0 is used, unless you \n"
187                 "    specify mode=tt. Note that this was recently added - on \n"
188                 "    older kernels you must use simply \"skas0\".\n\n");
189
190 /* Changed only during early boot */
191 static int force_sysemu_disabled = 0;
192
193 static int __init nosysemu_cmd_param(char *str, int* add)
194 {
195         force_sysemu_disabled = 1;
196         return 0;
197 }
198
199 __uml_setup("nosysemu", nosysemu_cmd_param,
200 "nosysemu\n"
201 "    Turns off syscall emulation patch for ptrace (SYSEMU) on.\n"
202 "    SYSEMU is a performance-patch introduced by Laurent Vivier. It changes\n"
203 "    behaviour of ptrace() and helps reducing host context switch rate.\n"
204 "    To make it working, you need a kernel patch for your host, too.\n"
205 "    See http://perso.wanadoo.fr/laurent.vivier/UML/ for further \n"
206 "    information.\n\n");
207
208 static void __init check_sysemu(void)
209 {
210         void *stack;
211         unsigned long regs[MAX_REG_NR];
212         int pid, n, status, count=0;
213
214         non_fatal("Checking syscall emulation patch for ptrace...");
215         sysemu_supported = 0;
216         pid = start_ptraced_child(&stack);
217
218         if(ptrace(PTRACE_SYSEMU, pid, 0, 0) < 0)
219                 goto fail;
220
221         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
222         if (n < 0)
223                 fatal_perror("check_sysemu : wait failed");
224         if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGTRAP))
225                 fatal("check_sysemu : expected SIGTRAP, got status = %d",
226                       status);
227
228         if(ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, 0, regs) < 0)
229                 fatal_perror("check_sysemu : PTRACE_GETREGS failed");
230         if(PT_SYSCALL_NR(regs) != __NR_getpid){
231                 non_fatal("check_sysemu got system call number %d, "
232                           "expected %d...", PT_SYSCALL_NR(regs), __NR_getpid);
233                 goto fail;
234         }
235
236         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET, os_getpid());
237         if(n < 0){
238                 non_fatal("check_sysemu : failed to modify system call "
239                           "return");
240                 goto fail;
241         }
242
243         if (stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 0) < 0)
244                 goto fail_stopped;
245
246         sysemu_supported = 1;
247         non_fatal("OK\n");
248         set_using_sysemu(!force_sysemu_disabled);
249
250         non_fatal("Checking advanced syscall emulation patch for ptrace...");
251         pid = start_ptraced_child(&stack);
252
253         if((ptrace(PTRACE_OLDSETOPTIONS, pid, 0,
254                    (void *) PTRACE_O_TRACESYSGOOD) < 0))
255                 fatal_perror("check_ptrace: PTRACE_OLDSETOPTIONS failed");
256
257         while(1){
258                 count++;
259                 if(ptrace(PTRACE_SYSEMU_SINGLESTEP, pid, 0, 0) < 0)
260                         goto fail;
261                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
262                 if(n < 0)
263                         fatal_perror("check_ptrace : wait failed");
264
265                 if(WIFSTOPPED(status) && (WSTOPSIG(status) == (SIGTRAP|0x80))){
266                         if (!count)
267                                 fatal("check_ptrace : SYSEMU_SINGLESTEP "
268                                       "doesn't singlestep");
269                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET,
270                                    os_getpid());
271                         if(n < 0)
272                                 fatal_perror("check_sysemu : failed to modify "
273                                              "system call return");
274                         break;
275                 }
276                 else if(WIFSTOPPED(status) && (WSTOPSIG(status) == SIGTRAP))
277                         count++;
278                 else
279                         fatal("check_ptrace : expected SIGTRAP or "
280                               "(SIGTRAP | 0x80), got status = %d", status);
281         }
282         if (stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 0) < 0)
283                 goto fail_stopped;
284
285         sysemu_supported = 2;
286         non_fatal("OK\n");
287
288         if ( !force_sysemu_disabled )
289                 set_using_sysemu(sysemu_supported);
290         return;
291
292 fail:
293         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 0);
294 fail_stopped:
295         non_fatal("missing\n");
296 }
297
298 static void __init check_ptrace(void)
299 {
300         void *stack;
301         int pid, syscall, n, status;
302
303         non_fatal("Checking that ptrace can change system call numbers...");
304         pid = start_ptraced_child(&stack);
305
306         if((ptrace(PTRACE_OLDSETOPTIONS, pid, 0,
307                    (void *) PTRACE_O_TRACESYSGOOD) < 0))
308                 fatal_perror("check_ptrace: PTRACE_OLDSETOPTIONS failed");
309
310         while(1){
311                 if(ptrace(PTRACE_SYSCALL, pid, 0, 0) < 0)
312                         fatal_perror("check_ptrace : ptrace failed");
313
314                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
315                 if(n < 0)
316                         fatal_perror("check_ptrace : wait failed");
317
318                 if(!WIFSTOPPED(status) ||
319                    (WSTOPSIG(status) != (SIGTRAP | 0x80)))
320                         fatal("check_ptrace : expected (SIGTRAP|0x80), "
321                                "got status = %d", status);
322
323                 syscall = ptrace(PTRACE_PEEKUSR, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
324                                  0);
325                 if(syscall == __NR_getpid){
326                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
327                                    __NR_getppid);
328                         if(n < 0)
329                                 fatal_perror("check_ptrace : failed to modify "
330                                              "system call");
331                         break;
332                 }
333         }
334         stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 1);
335         non_fatal("OK\n");
336         check_sysemu();
337 }
338
339 extern void check_tmpexec(void);
340
341 static void __init check_coredump_limit(void)
342 {
343         struct rlimit lim;
344         int err = getrlimit(RLIMIT_CORE, &lim);
345
346         if(err){
347                 perror("Getting core dump limit");
348                 return;
349         }
350
351         printf("Core dump limits :\n\tsoft - ");
352         if(lim.rlim_cur == RLIM_INFINITY)
353                 printf("NONE\n");
354         else printf("%lu\n", lim.rlim_cur);
355
356         printf("\thard - ");
357         if(lim.rlim_max == RLIM_INFINITY)
358                 printf("NONE\n");
359         else printf("%lu\n", lim.rlim_max);
360 }
361
362 void __init os_early_checks(void)
363 {
364         /* Print out the core dump limits early */
365         check_coredump_limit();
366
367         check_ptrace();
368
369         /* Need to check this early because mmapping happens before the
370          * kernel is running.
371          */
372         check_tmpexec();
373 }
374
375 static int __init noprocmm_cmd_param(char *str, int* add)
376 {
377         proc_mm = 0;
378         return 0;
379 }
380
381 __uml_setup("noprocmm", noprocmm_cmd_param,
382 "noprocmm\n"
383 "    Turns off usage of /proc/mm, even if host supports it.\n"
384 "    To support /proc/mm, the host needs to be patched using\n"
385 "    the current skas3 patch.\n\n");
386
387 static int __init noptracefaultinfo_cmd_param(char *str, int* add)
388 {
389         ptrace_faultinfo = 0;
390         return 0;
391 }
392
393 __uml_setup("noptracefaultinfo", noptracefaultinfo_cmd_param,
394 "noptracefaultinfo\n"
395 "    Turns off usage of PTRACE_FAULTINFO, even if host supports\n"
396 "    it. To support PTRACE_FAULTINFO, the host needs to be patched\n"
397 "    using the current skas3 patch.\n\n");
398
399 static int __init noptraceldt_cmd_param(char *str, int* add)
400 {
401         ptrace_ldt = 0;
402         return 0;
403 }
404
405 __uml_setup("noptraceldt", noptraceldt_cmd_param,
406 "noptraceldt\n"
407 "    Turns off usage of PTRACE_LDT, even if host supports it.\n"
408 "    To support PTRACE_LDT, the host needs to be patched using\n"
409 "    the current skas3 patch.\n\n");
410
411 #ifdef UML_CONFIG_MODE_SKAS
412 static inline void check_skas3_ptrace_faultinfo(void)
413 {
414         struct ptrace_faultinfo fi;
415         void *stack;
416         int pid, n;
417
418         non_fatal("  - PTRACE_FAULTINFO...");
419         pid = start_ptraced_child(&stack);
420
421         n = ptrace(PTRACE_FAULTINFO, pid, 0, &fi);
422         if (n < 0) {
423                 ptrace_faultinfo = 0;
424                 if(errno == EIO)
425                         non_fatal("not found\n");
426                 else
427                         perror("not found");
428         }
429         else {
430                 if (!ptrace_faultinfo)
431                         non_fatal("found but disabled on command line\n");
432                 else
433                         non_fatal("found\n");
434         }
435
436         init_registers(pid);
437         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 1);
438 }
439
440 static inline void check_skas3_ptrace_ldt(void)
441 {
442 #ifdef PTRACE_LDT
443         void *stack;
444         int pid, n;
445         unsigned char ldtbuf[40];
446         struct ptrace_ldt ldt_op = (struct ptrace_ldt) {
447                 .func = 2, /* read default ldt */
448                 .ptr = ldtbuf,
449                 .bytecount = sizeof(ldtbuf)};
450
451         non_fatal("  - PTRACE_LDT...");
452         pid = start_ptraced_child(&stack);
453
454         n = ptrace(PTRACE_LDT, pid, 0, (unsigned long) &ldt_op);
455         if (n < 0) {
456                 if(errno == EIO)
457                         non_fatal("not found\n");
458                 else {
459                         perror("not found");
460                 }
461                 ptrace_ldt = 0;
462         }
463         else {
464                 if(ptrace_ldt)
465                         non_fatal("found\n");
466                 else
467                         non_fatal("found, but use is disabled\n");
468         }
469
470         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 1);
471 #else
472         /* PTRACE_LDT might be disabled via cmdline option.
473          * We want to override this, else we might use the stub
474          * without real need
475          */
476         ptrace_ldt = 1;
477 #endif
478 }
479
480 static inline void check_skas3_proc_mm(void)
481 {
482         non_fatal("  - /proc/mm...");
483         if (access("/proc/mm", W_OK) < 0) {
484                 proc_mm = 0;
485                 perror("not found");
486         }
487         else {
488                 if (!proc_mm)
489                         non_fatal("found but disabled on command line\n");
490                 else
491                         non_fatal("found\n");
492         }
493 }
494
495 int can_do_skas(void)
496 {
497         non_fatal("Checking for the skas3 patch in the host:\n");
498
499         check_skas3_proc_mm();
500         check_skas3_ptrace_faultinfo();
501         check_skas3_ptrace_ldt();
502
503         if(!proc_mm || !ptrace_faultinfo || !ptrace_ldt)
504                 skas_needs_stub = 1;
505
506         return 1;
507 }
508 #else
509 int can_do_skas(void)
510 {
511         return 0;
512 }
513 #endif
514
515 int __init parse_iomem(char *str, int *add)
516 {
517         struct iomem_region *new;
518         struct stat64 buf;
519         char *file, *driver;
520         int fd, size;
521
522         driver = str;
523         file = strchr(str,',');
524         if(file == NULL){
525                 printf("parse_iomem : failed to parse iomem\n");
526                 goto out;
527         }
528         *file = '\0';
529         file++;
530         fd = open(file, O_RDWR, 0);
531         if(fd < 0){
532                 os_print_error(fd, "parse_iomem - Couldn't open io file");
533                 goto out;
534         }
535
536         if(fstat64(fd, &buf) < 0){
537                 perror("parse_iomem - cannot stat_fd file");
538                 goto out_close;
539         }
540
541         new = malloc(sizeof(*new));
542         if(new == NULL){
543                 perror("Couldn't allocate iomem_region struct");
544                 goto out_close;
545         }
546
547         size = (buf.st_size + UM_KERN_PAGE_SIZE) & ~(UM_KERN_PAGE_SIZE - 1);
548
549         *new = ((struct iomem_region) { .next           = iomem_regions,
550                                         .driver         = driver,
551                                         .fd             = fd,
552                                         .size           = size,
553                                         .phys           = 0,
554                                         .virt           = 0 });
555         iomem_regions = new;
556         iomem_size += new->size + UM_KERN_PAGE_SIZE;
557
558         return 0;
559  out_close:
560         close(fd);
561  out:
562         return 1;
563 }