uml: stop using libc asm/page.h
[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 <sys/types.h>
23 #include "kern_util.h"
24 #include "user.h"
25 #include "signal_kern.h"
26 #include "sysdep/ptrace.h"
27 #include "sysdep/sigcontext.h"
28 #include "irq_user.h"
29 #include "ptrace_user.h"
30 #include "mem_user.h"
31 #include "init.h"
32 #include "os.h"
33 #include "uml-config.h"
34 #include "choose-mode.h"
35 #include "mode.h"
36 #include "tempfile.h"
37 #include "kern_constants.h"
38
39 #ifdef UML_CONFIG_MODE_SKAS
40 #include "skas.h"
41 #include "skas_ptrace.h"
42 #include "registers.h"
43 #endif
44
45 static int ptrace_child(void *arg)
46 {
47         int ret;
48         int pid = os_getpid(), ppid = getppid();
49         int sc_result;
50
51         change_sig(SIGWINCH, 0);
52         if(ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0) < 0){
53                 perror("ptrace");
54                 os_kill_process(pid, 0);
55         }
56         kill(pid, SIGSTOP);
57
58         /*This syscall will be intercepted by the parent. Don't call more than
59          * once, please.*/
60         sc_result = os_getpid();
61
62         if (sc_result == pid)
63                 ret = 1; /*Nothing modified by the parent, we are running
64                            normally.*/
65         else if (sc_result == ppid)
66                 ret = 0; /*Expected in check_ptrace and check_sysemu when they
67                            succeed in modifying the stack frame*/
68         else
69                 ret = 2; /*Serious trouble! This could be caused by a bug in
70                            host 2.6 SKAS3/2.6 patch before release -V6, together
71                            with a bug in the UML code itself.*/
72         _exit(ret);
73 }
74
75 static void fatal_perror(char *str)
76 {
77         perror(str);
78         exit(1);
79 }
80
81 static void fatal(char *fmt, ...)
82 {
83         va_list list;
84
85         va_start(list, fmt);
86         vprintf(fmt, list);
87         va_end(list);
88         fflush(stdout);
89
90         exit(1);
91 }
92
93 static void non_fatal(char *fmt, ...)
94 {
95         va_list list;
96
97         va_start(list, fmt);
98         vprintf(fmt, list);
99         va_end(list);
100         fflush(stdout);
101 }
102
103 static int start_ptraced_child(void **stack_out)
104 {
105         void *stack;
106         unsigned long sp;
107         int pid, n, status;
108
109         stack = mmap(NULL, UM_KERN_PAGE_SIZE,
110                      PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
111                      MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
112         if(stack == MAP_FAILED)
113                 fatal_perror("check_ptrace : mmap failed");
114         sp = (unsigned long) stack + UM_KERN_PAGE_SIZE - sizeof(void *);
115         pid = clone(ptrace_child, (void *) sp, SIGCHLD, NULL);
116         if(pid < 0)
117                 fatal_perror("start_ptraced_child : clone failed");
118         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
119         if(n < 0)
120                 fatal_perror("check_ptrace : clone failed");
121         if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGSTOP))
122                 fatal("check_ptrace : expected SIGSTOP, got status = %d",
123                       status);
124
125         *stack_out = stack;
126         return pid;
127 }
128
129 /* When testing for SYSEMU support, if it is one of the broken versions, we
130  * must just avoid using sysemu, not panic, but only if SYSEMU features are
131  * broken.
132  * So only for SYSEMU features we test mustpanic, while normal host features
133  * must work anyway!
134  */
135 static int stop_ptraced_child(int pid, void *stack, int exitcode,
136                               int mustexit)
137 {
138         int status, n, ret = 0;
139
140         if(ptrace(PTRACE_CONT, pid, 0, 0) < 0)
141                 fatal_perror("stop_ptraced_child : ptrace failed");
142         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, 0));
143         if(!WIFEXITED(status) || (WEXITSTATUS(status) != exitcode)) {
144                 int exit_with = WEXITSTATUS(status);
145                 if (exit_with == 2)
146                         non_fatal("check_ptrace : child exited with status 2. "
147                                   "\nDisabling SYSEMU support.\n");
148                 non_fatal("check_ptrace : child exited with exitcode %d, while "
149                           "expecting %d; status 0x%x\n", exit_with,
150                           exitcode, status);
151                 if (mustexit)
152                         exit(1);
153                 ret = -1;
154         }
155
156         if(munmap(stack, UM_KERN_PAGE_SIZE) < 0)
157                 fatal_perror("check_ptrace : munmap failed");
158         return ret;
159 }
160
161 /* Changed only during early boot */
162 int ptrace_faultinfo = 1;
163 int ptrace_ldt = 1;
164 int proc_mm = 1;
165 int skas_needs_stub = 0;
166
167 static int __init skas0_cmd_param(char *str, int* add)
168 {
169         ptrace_faultinfo = proc_mm = 0;
170         return 0;
171 }
172
173 /* The two __uml_setup would conflict, without this stupid alias. */
174
175 static int __init mode_skas0_cmd_param(char *str, int* add)
176         __attribute__((alias("skas0_cmd_param")));
177
178 __uml_setup("skas0", skas0_cmd_param,
179                 "skas0\n"
180                 "    Disables SKAS3 usage, so that SKAS0 is used, unless \n"
181                 "    you specify mode=tt.\n\n");
182
183 __uml_setup("mode=skas0", mode_skas0_cmd_param,
184                 "mode=skas0\n"
185                 "    Disables SKAS3 usage, so that SKAS0 is used, unless you \n"
186                 "    specify mode=tt. Note that this was recently added - on \n"
187                 "    older kernels you must use simply \"skas0\".\n\n");
188
189 /* Changed only during early boot */
190 static int force_sysemu_disabled = 0;
191
192 static int __init nosysemu_cmd_param(char *str, int* add)
193 {
194         force_sysemu_disabled = 1;
195         return 0;
196 }
197
198 __uml_setup("nosysemu", nosysemu_cmd_param,
199 "nosysemu\n"
200 "    Turns off syscall emulation patch for ptrace (SYSEMU) on.\n"
201 "    SYSEMU is a performance-patch introduced by Laurent Vivier. It changes\n"
202 "    behaviour of ptrace() and helps reducing host context switch rate.\n"
203 "    To make it working, you need a kernel patch for your host, too.\n"
204 "    See http://perso.wanadoo.fr/laurent.vivier/UML/ for further \n"
205 "    information.\n\n");
206
207 static void __init check_sysemu(void)
208 {
209         void *stack;
210         unsigned long regs[MAX_REG_NR];
211         int pid, n, status, count=0;
212
213         non_fatal("Checking syscall emulation patch for ptrace...");
214         sysemu_supported = 0;
215         pid = start_ptraced_child(&stack);
216
217         if(ptrace(PTRACE_SYSEMU, pid, 0, 0) < 0)
218                 goto fail;
219
220         CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
221         if (n < 0)
222                 fatal_perror("check_sysemu : wait failed");
223         if(!WIFSTOPPED(status) || (WSTOPSIG(status) != SIGTRAP))
224                 fatal("check_sysemu : expected SIGTRAP, got status = %d",
225                       status);
226
227         if(ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, 0, regs) < 0)
228                 fatal_perror("check_sysemu : PTRACE_GETREGS failed");
229         if(PT_SYSCALL_NR(regs) != __NR_getpid){
230                 non_fatal("check_sysemu got system call number %d, "
231                           "expected %d...", PT_SYSCALL_NR(regs), __NR_getpid);
232                 goto fail;
233         }
234
235         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET, os_getpid());
236         if(n < 0){
237                 non_fatal("check_sysemu : failed to modify system call "
238                           "return");
239                 goto fail;
240         }
241
242         if (stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 0) < 0)
243                 goto fail_stopped;
244
245         sysemu_supported = 1;
246         non_fatal("OK\n");
247         set_using_sysemu(!force_sysemu_disabled);
248
249         non_fatal("Checking advanced syscall emulation patch for ptrace...");
250         pid = start_ptraced_child(&stack);
251
252         if((ptrace(PTRACE_OLDSETOPTIONS, pid, 0,
253                    (void *) PTRACE_O_TRACESYSGOOD) < 0))
254                 fatal_perror("check_ptrace: PTRACE_OLDSETOPTIONS failed");
255
256         while(1){
257                 count++;
258                 if(ptrace(PTRACE_SYSEMU_SINGLESTEP, pid, 0, 0) < 0)
259                         goto fail;
260                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
261                 if(n < 0)
262                         fatal_perror("check_ptrace : wait failed");
263
264                 if(WIFSTOPPED(status) && (WSTOPSIG(status) == (SIGTRAP|0x80))){
265                         if (!count)
266                                 fatal("check_ptrace : SYSEMU_SINGLESTEP "
267                                       "doesn't singlestep");
268                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_RET_OFFSET,
269                                    os_getpid());
270                         if(n < 0)
271                                 fatal_perror("check_sysemu : failed to modify "
272                                              "system call return");
273                         break;
274                 }
275                 else if(WIFSTOPPED(status) && (WSTOPSIG(status) == SIGTRAP))
276                         count++;
277                 else
278                         fatal("check_ptrace : expected SIGTRAP or "
279                               "(SIGTRAP | 0x80), got status = %d", status);
280         }
281         if (stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 0) < 0)
282                 goto fail_stopped;
283
284         sysemu_supported = 2;
285         non_fatal("OK\n");
286
287         if ( !force_sysemu_disabled )
288                 set_using_sysemu(sysemu_supported);
289         return;
290
291 fail:
292         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 0);
293 fail_stopped:
294         non_fatal("missing\n");
295 }
296
297 static void __init check_ptrace(void)
298 {
299         void *stack;
300         int pid, syscall, n, status;
301
302         non_fatal("Checking that ptrace can change system call numbers...");
303         pid = start_ptraced_child(&stack);
304
305         if((ptrace(PTRACE_OLDSETOPTIONS, pid, 0,
306                    (void *) PTRACE_O_TRACESYSGOOD) < 0))
307                 fatal_perror("check_ptrace: PTRACE_OLDSETOPTIONS failed");
308
309         while(1){
310                 if(ptrace(PTRACE_SYSCALL, pid, 0, 0) < 0)
311                         fatal_perror("check_ptrace : ptrace failed");
312
313                 CATCH_EINTR(n = waitpid(pid, &status, WUNTRACED));
314                 if(n < 0)
315                         fatal_perror("check_ptrace : wait failed");
316
317                 if(!WIFSTOPPED(status) ||
318                    (WSTOPSIG(status) != (SIGTRAP | 0x80)))
319                         fatal("check_ptrace : expected (SIGTRAP|0x80), "
320                                "got status = %d", status);
321
322                 syscall = ptrace(PTRACE_PEEKUSR, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
323                                  0);
324                 if(syscall == __NR_getpid){
325                         n = ptrace(PTRACE_POKEUSR, pid, PT_SYSCALL_NR_OFFSET,
326                                    __NR_getppid);
327                         if(n < 0)
328                                 fatal_perror("check_ptrace : failed to modify "
329                                              "system call");
330                         break;
331                 }
332         }
333         stop_ptraced_child(pid, stack, 0, 1);
334         non_fatal("OK\n");
335         check_sysemu();
336 }
337
338 extern void check_tmpexec(void);
339
340 static void __init check_coredump_limit(void)
341 {
342         struct rlimit lim;
343         int err = getrlimit(RLIMIT_CORE, &lim);
344
345         if(err){
346                 perror("Getting core dump limit");
347                 return;
348         }
349
350         printf("Core dump limits :\n\tsoft - ");
351         if(lim.rlim_cur == RLIM_INFINITY)
352                 printf("NONE\n");
353         else printf("%lu\n", lim.rlim_cur);
354
355         printf("\thard - ");
356         if(lim.rlim_max == RLIM_INFINITY)
357                 printf("NONE\n");
358         else printf("%lu\n", lim.rlim_max);
359 }
360
361 void __init os_early_checks(void)
362 {
363         /* Print out the core dump limits early */
364         check_coredump_limit();
365
366         check_ptrace();
367
368         /* Need to check this early because mmapping happens before the
369          * kernel is running.
370          */
371         check_tmpexec();
372 }
373
374 static int __init noprocmm_cmd_param(char *str, int* add)
375 {
376         proc_mm = 0;
377         return 0;
378 }
379
380 __uml_setup("noprocmm", noprocmm_cmd_param,
381 "noprocmm\n"
382 "    Turns off usage of /proc/mm, even if host supports it.\n"
383 "    To support /proc/mm, the host needs to be patched using\n"
384 "    the current skas3 patch.\n\n");
385
386 static int __init noptracefaultinfo_cmd_param(char *str, int* add)
387 {
388         ptrace_faultinfo = 0;
389         return 0;
390 }
391
392 __uml_setup("noptracefaultinfo", noptracefaultinfo_cmd_param,
393 "noptracefaultinfo\n"
394 "    Turns off usage of PTRACE_FAULTINFO, even if host supports\n"
395 "    it. To support PTRACE_FAULTINFO, the host needs to be patched\n"
396 "    using the current skas3 patch.\n\n");
397
398 static int __init noptraceldt_cmd_param(char *str, int* add)
399 {
400         ptrace_ldt = 0;
401         return 0;
402 }
403
404 __uml_setup("noptraceldt", noptraceldt_cmd_param,
405 "noptraceldt\n"
406 "    Turns off usage of PTRACE_LDT, even if host supports it.\n"
407 "    To support PTRACE_LDT, the host needs to be patched using\n"
408 "    the current skas3 patch.\n\n");
409
410 #ifdef UML_CONFIG_MODE_SKAS
411 static inline void check_skas3_ptrace_faultinfo(void)
412 {
413         struct ptrace_faultinfo fi;
414         void *stack;
415         int pid, n;
416
417         non_fatal("  - PTRACE_FAULTINFO...");
418         pid = start_ptraced_child(&stack);
419
420         n = ptrace(PTRACE_FAULTINFO, pid, 0, &fi);
421         if (n < 0) {
422                 ptrace_faultinfo = 0;
423                 if(errno == EIO)
424                         non_fatal("not found\n");
425                 else
426                         perror("not found");
427         }
428         else {
429                 if (!ptrace_faultinfo)
430                         non_fatal("found but disabled on command line\n");
431                 else
432                         non_fatal("found\n");
433         }
434
435         init_registers(pid);
436         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 1);
437 }
438
439 static inline void check_skas3_ptrace_ldt(void)
440 {
441 #ifdef PTRACE_LDT
442         void *stack;
443         int pid, n;
444         unsigned char ldtbuf[40];
445         struct ptrace_ldt ldt_op = (struct ptrace_ldt) {
446                 .func = 2, /* read default ldt */
447                 .ptr = ldtbuf,
448                 .bytecount = sizeof(ldtbuf)};
449
450         non_fatal("  - PTRACE_LDT...");
451         pid = start_ptraced_child(&stack);
452
453         n = ptrace(PTRACE_LDT, pid, 0, (unsigned long) &ldt_op);
454         if (n < 0) {
455                 if(errno == EIO)
456                         non_fatal("not found\n");
457                 else {
458                         perror("not found");
459                 }
460                 ptrace_ldt = 0;
461         }
462         else {
463                 if(ptrace_ldt)
464                         non_fatal("found\n");
465                 else
466                         non_fatal("found, but use is disabled\n");
467         }
468
469         stop_ptraced_child(pid, stack, 1, 1);
470 #else
471         /* PTRACE_LDT might be disabled via cmdline option.
472          * We want to override this, else we might use the stub
473          * without real need
474          */
475         ptrace_ldt = 1;
476 #endif
477 }
478
479 static inline void check_skas3_proc_mm(void)
480 {
481         non_fatal("  - /proc/mm...");
482         if (access("/proc/mm", W_OK) < 0) {
483                 proc_mm = 0;
484                 perror("not found");
485         }
486         else {
487                 if (!proc_mm)
488                         non_fatal("found but disabled on command line\n");
489                 else
490                         non_fatal("found\n");
491         }
492 }
493
494 int can_do_skas(void)
495 {
496         non_fatal("Checking for the skas3 patch in the host:\n");
497
498         check_skas3_proc_mm();
499         check_skas3_ptrace_faultinfo();
500         check_skas3_ptrace_ldt();
501
502         if(!proc_mm || !ptrace_faultinfo || !ptrace_ldt)
503                 skas_needs_stub = 1;
504
505         return 1;
506 }
507 #else
508 int can_do_skas(void)
509 {
510         return 0;
511 }
512 #endif
513
514 int __init parse_iomem(char *str, int *add)
515 {
516         struct iomem_region *new;
517         struct stat64 buf;
518         char *file, *driver;
519         int fd, size;
520
521         driver = str;
522         file = strchr(str,',');
523         if(file == NULL){
524                 printf("parse_iomem : failed to parse iomem\n");
525                 goto out;
526         }
527         *file = '\0';
528         file++;
529         fd = open(file, O_RDWR, 0);
530         if(fd < 0){
531                 os_print_error(fd, "parse_iomem - Couldn't open io file");
532                 goto out;
533         }
534
535         if(fstat64(fd, &buf) < 0){
536                 perror("parse_iomem - cannot stat_fd file");
537                 goto out_close;
538         }
539
540         new = malloc(sizeof(*new));
541         if(new == NULL){
542                 perror("Couldn't allocate iomem_region struct");
543                 goto out_close;
544         }
545
546         size = (buf.st_size + UM_KERN_PAGE_SIZE) & ~(UM_KERN_PAGE_SIZE - 1);
547
548         *new = ((struct iomem_region) { .next           = iomem_regions,
549                                         .driver         = driver,
550                                         .fd             = fd,
551                                         .size           = size,
552                                         .phys           = 0,
553                                         .virt           = 0 });
554         iomem_regions = new;
555         iomem_size += new->size + UM_KERN_PAGE_SIZE;
556
557         return 0;
558  out_close:
559         close(fd);
560  out:
561         return 1;
562 }