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