Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.dk/linux-2.6-block
[linux-2.6] / arch / s390 / kernel / ptrace.c
1 /*
2  *  arch/s390/kernel/ptrace.c
3  *
4  *  S390 version
5  *    Copyright (C) 1999,2000 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation
6  *    Author(s): Denis Joseph Barrow (djbarrow@de.ibm.com,barrow_dj@yahoo.com),
7  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
8  *
9  *  Based on PowerPC version 
10  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
11  *
12  *  Derived from "arch/m68k/kernel/ptrace.c"
13  *  Copyright (C) 1994 by Hamish Macdonald
14  *  Taken from linux/kernel/ptrace.c and modified for M680x0.
15  *  linux/kernel/ptrace.c is by Ross Biro 1/23/92, edited by Linus Torvalds
16  *
17  * Modified by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) 
18  *
19  *
20  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General
21  * Public License.  See the file README.legal in the main directory of
22  * this archive for more details.
23  */
24
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/sched.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/smp.h>
29 #include <linux/smp_lock.h>
30 #include <linux/errno.h>
31 #include <linux/ptrace.h>
32 #include <linux/user.h>
33 #include <linux/security.h>
34 #include <linux/audit.h>
35 #include <linux/signal.h>
36
37 #include <asm/segment.h>
38 #include <asm/page.h>
39 #include <asm/pgtable.h>
40 #include <asm/pgalloc.h>
41 #include <asm/system.h>
42 #include <asm/uaccess.h>
43 #include <asm/unistd.h>
44 #include "entry.h"
45
46 #ifdef CONFIG_COMPAT
47 #include "compat_ptrace.h"
48 #endif
49
50 static void
51 FixPerRegisters(struct task_struct *task)
52 {
53         struct pt_regs *regs;
54         per_struct *per_info;
55
56         regs = task_pt_regs(task);
57         per_info = (per_struct *) &task->thread.per_info;
58         per_info->control_regs.bits.em_instruction_fetch =
59                 per_info->single_step | per_info->instruction_fetch;
60         
61         if (per_info->single_step) {
62                 per_info->control_regs.bits.starting_addr = 0;
63 #ifdef CONFIG_COMPAT
64                 if (test_thread_flag(TIF_31BIT))
65                         per_info->control_regs.bits.ending_addr = 0x7fffffffUL;
66                 else
67 #endif
68                         per_info->control_regs.bits.ending_addr = PSW_ADDR_INSN;
69         } else {
70                 per_info->control_regs.bits.starting_addr =
71                         per_info->starting_addr;
72                 per_info->control_regs.bits.ending_addr =
73                         per_info->ending_addr;
74         }
75         /*
76          * if any of the control reg tracing bits are on 
77          * we switch on per in the psw
78          */
79         if (per_info->control_regs.words.cr[0] & PER_EM_MASK)
80                 regs->psw.mask |= PSW_MASK_PER;
81         else
82                 regs->psw.mask &= ~PSW_MASK_PER;
83
84         if (per_info->control_regs.bits.em_storage_alteration)
85                 per_info->control_regs.bits.storage_alt_space_ctl = 1;
86         else
87                 per_info->control_regs.bits.storage_alt_space_ctl = 0;
88 }
89
90 void user_enable_single_step(struct task_struct *task)
91 {
92         task->thread.per_info.single_step = 1;
93         FixPerRegisters(task);
94 }
95
96 void user_disable_single_step(struct task_struct *task)
97 {
98         task->thread.per_info.single_step = 0;
99         FixPerRegisters(task);
100 }
101
102 /*
103  * Called by kernel/ptrace.c when detaching..
104  *
105  * Make sure single step bits etc are not set.
106  */
107 void
108 ptrace_disable(struct task_struct *child)
109 {
110         /* make sure the single step bit is not set. */
111         user_disable_single_step(child);
112 }
113
114 #ifndef CONFIG_64BIT
115 # define __ADDR_MASK 3
116 #else
117 # define __ADDR_MASK 7
118 #endif
119
120 /*
121  * Read the word at offset addr from the user area of a process. The
122  * trouble here is that the information is littered over different
123  * locations. The process registers are found on the kernel stack,
124  * the floating point stuff and the trace settings are stored in
125  * the task structure. In addition the different structures in
126  * struct user contain pad bytes that should be read as zeroes.
127  * Lovely...
128  */
129 static int
130 peek_user(struct task_struct *child, addr_t addr, addr_t data)
131 {
132         struct user *dummy = NULL;
133         addr_t offset, tmp, mask;
134
135         /*
136          * Stupid gdb peeks/pokes the access registers in 64 bit with
137          * an alignment of 4. Programmers from hell...
138          */
139         mask = __ADDR_MASK;
140 #ifdef CONFIG_64BIT
141         if (addr >= (addr_t) &dummy->regs.acrs &&
142             addr < (addr_t) &dummy->regs.orig_gpr2)
143                 mask = 3;
144 #endif
145         if ((addr & mask) || addr > sizeof(struct user) - __ADDR_MASK)
146                 return -EIO;
147
148         if (addr < (addr_t) &dummy->regs.acrs) {
149                 /*
150                  * psw and gprs are stored on the stack
151                  */
152                 tmp = *(addr_t *)((addr_t) &task_pt_regs(child)->psw + addr);
153                 if (addr == (addr_t) &dummy->regs.psw.mask)
154                         /* Remove per bit from user psw. */
155                         tmp &= ~PSW_MASK_PER;
156
157         } else if (addr < (addr_t) &dummy->regs.orig_gpr2) {
158                 /*
159                  * access registers are stored in the thread structure
160                  */
161                 offset = addr - (addr_t) &dummy->regs.acrs;
162 #ifdef CONFIG_64BIT
163                 /*
164                  * Very special case: old & broken 64 bit gdb reading
165                  * from acrs[15]. Result is a 64 bit value. Read the
166                  * 32 bit acrs[15] value and shift it by 32. Sick...
167                  */
168                 if (addr == (addr_t) &dummy->regs.acrs[15])
169                         tmp = ((unsigned long) child->thread.acrs[15]) << 32;
170                 else
171 #endif
172                 tmp = *(addr_t *)((addr_t) &child->thread.acrs + offset);
173
174         } else if (addr == (addr_t) &dummy->regs.orig_gpr2) {
175                 /*
176                  * orig_gpr2 is stored on the kernel stack
177                  */
178                 tmp = (addr_t) task_pt_regs(child)->orig_gpr2;
179
180         } else if (addr < (addr_t) (&dummy->regs.fp_regs + 1)) {
181                 /* 
182                  * floating point regs. are stored in the thread structure
183                  */
184                 offset = addr - (addr_t) &dummy->regs.fp_regs;
185                 tmp = *(addr_t *)((addr_t) &child->thread.fp_regs + offset);
186                 if (addr == (addr_t) &dummy->regs.fp_regs.fpc)
187                         tmp &= (unsigned long) FPC_VALID_MASK
188                                 << (BITS_PER_LONG - 32);
189
190         } else if (addr < (addr_t) (&dummy->regs.per_info + 1)) {
191                 /*
192                  * per_info is found in the thread structure
193                  */
194                 offset = addr - (addr_t) &dummy->regs.per_info;
195                 tmp = *(addr_t *)((addr_t) &child->thread.per_info + offset);
196
197         } else
198                 tmp = 0;
199
200         return put_user(tmp, (addr_t __user *) data);
201 }
202
203 /*
204  * Write a word to the user area of a process at location addr. This
205  * operation does have an additional problem compared to peek_user.
206  * Stores to the program status word and on the floating point
207  * control register needs to get checked for validity.
208  */
209 static int
210 poke_user(struct task_struct *child, addr_t addr, addr_t data)
211 {
212         struct user *dummy = NULL;
213         addr_t offset, mask;
214
215         /*
216          * Stupid gdb peeks/pokes the access registers in 64 bit with
217          * an alignment of 4. Programmers from hell indeed...
218          */
219         mask = __ADDR_MASK;
220 #ifdef CONFIG_64BIT
221         if (addr >= (addr_t) &dummy->regs.acrs &&
222             addr < (addr_t) &dummy->regs.orig_gpr2)
223                 mask = 3;
224 #endif
225         if ((addr & mask) || addr > sizeof(struct user) - __ADDR_MASK)
226                 return -EIO;
227
228         if (addr < (addr_t) &dummy->regs.acrs) {
229                 /*
230                  * psw and gprs are stored on the stack
231                  */
232                 if (addr == (addr_t) &dummy->regs.psw.mask &&
233 #ifdef CONFIG_COMPAT
234                     data != PSW_MASK_MERGE(psw_user32_bits, data) &&
235 #endif
236                     data != PSW_MASK_MERGE(psw_user_bits, data))
237                         /* Invalid psw mask. */
238                         return -EINVAL;
239 #ifndef CONFIG_64BIT
240                 if (addr == (addr_t) &dummy->regs.psw.addr)
241                         /* I'd like to reject addresses without the
242                            high order bit but older gdb's rely on it */
243                         data |= PSW_ADDR_AMODE;
244 #endif
245                 *(addr_t *)((addr_t) &task_pt_regs(child)->psw + addr) = data;
246
247         } else if (addr < (addr_t) (&dummy->regs.orig_gpr2)) {
248                 /*
249                  * access registers are stored in the thread structure
250                  */
251                 offset = addr - (addr_t) &dummy->regs.acrs;
252 #ifdef CONFIG_64BIT
253                 /*
254                  * Very special case: old & broken 64 bit gdb writing
255                  * to acrs[15] with a 64 bit value. Ignore the lower
256                  * half of the value and write the upper 32 bit to
257                  * acrs[15]. Sick...
258                  */
259                 if (addr == (addr_t) &dummy->regs.acrs[15])
260                         child->thread.acrs[15] = (unsigned int) (data >> 32);
261                 else
262 #endif
263                 *(addr_t *)((addr_t) &child->thread.acrs + offset) = data;
264
265         } else if (addr == (addr_t) &dummy->regs.orig_gpr2) {
266                 /*
267                  * orig_gpr2 is stored on the kernel stack
268                  */
269                 task_pt_regs(child)->orig_gpr2 = data;
270
271         } else if (addr < (addr_t) (&dummy->regs.fp_regs + 1)) {
272                 /*
273                  * floating point regs. are stored in the thread structure
274                  */
275                 if (addr == (addr_t) &dummy->regs.fp_regs.fpc &&
276                     (data & ~((unsigned long) FPC_VALID_MASK
277                               << (BITS_PER_LONG - 32))) != 0)
278                         return -EINVAL;
279                 offset = addr - (addr_t) &dummy->regs.fp_regs;
280                 *(addr_t *)((addr_t) &child->thread.fp_regs + offset) = data;
281
282         } else if (addr < (addr_t) (&dummy->regs.per_info + 1)) {
283                 /*
284                  * per_info is found in the thread structure 
285                  */
286                 offset = addr - (addr_t) &dummy->regs.per_info;
287                 *(addr_t *)((addr_t) &child->thread.per_info + offset) = data;
288
289         }
290
291         FixPerRegisters(child);
292         return 0;
293 }
294
295 long arch_ptrace(struct task_struct *child, long request, long addr, long data)
296 {
297         ptrace_area parea; 
298         int copied, ret;
299
300         switch (request) {
301         case PTRACE_PEEKTEXT:
302         case PTRACE_PEEKDATA:
303                 /* Remove high order bit from address (only for 31 bit). */
304                 addr &= PSW_ADDR_INSN;
305                 /* read word at location addr. */
306                 return generic_ptrace_peekdata(child, addr, data);
307
308         case PTRACE_PEEKUSR:
309                 /* read the word at location addr in the USER area. */
310                 return peek_user(child, addr, data);
311
312         case PTRACE_POKETEXT:
313         case PTRACE_POKEDATA:
314                 /* Remove high order bit from address (only for 31 bit). */
315                 addr &= PSW_ADDR_INSN;
316                 /* write the word at location addr. */
317                 return generic_ptrace_pokedata(child, addr, data);
318
319         case PTRACE_POKEUSR:
320                 /* write the word at location addr in the USER area */
321                 return poke_user(child, addr, data);
322
323         case PTRACE_PEEKUSR_AREA:
324         case PTRACE_POKEUSR_AREA:
325                 if (copy_from_user(&parea, (void __force __user *) addr,
326                                                         sizeof(parea)))
327                         return -EFAULT;
328                 addr = parea.kernel_addr;
329                 data = parea.process_addr;
330                 copied = 0;
331                 while (copied < parea.len) {
332                         if (request == PTRACE_PEEKUSR_AREA)
333                                 ret = peek_user(child, addr, data);
334                         else {
335                                 addr_t utmp;
336                                 if (get_user(utmp,
337                                              (addr_t __force __user *) data))
338                                         return -EFAULT;
339                                 ret = poke_user(child, addr, utmp);
340                         }
341                         if (ret)
342                                 return ret;
343                         addr += sizeof(unsigned long);
344                         data += sizeof(unsigned long);
345                         copied += sizeof(unsigned long);
346                 }
347                 return 0;
348         }
349         return ptrace_request(child, request, addr, data);
350 }
351
352 #ifdef CONFIG_COMPAT
353 /*
354  * Now the fun part starts... a 31 bit program running in the
355  * 31 bit emulation tracing another program. PTRACE_PEEKTEXT,
356  * PTRACE_PEEKDATA, PTRACE_POKETEXT and PTRACE_POKEDATA are easy
357  * to handle, the difference to the 64 bit versions of the requests
358  * is that the access is done in multiples of 4 byte instead of
359  * 8 bytes (sizeof(unsigned long) on 31/64 bit).
360  * The ugly part are PTRACE_PEEKUSR, PTRACE_PEEKUSR_AREA,
361  * PTRACE_POKEUSR and PTRACE_POKEUSR_AREA. If the traced program
362  * is a 31 bit program too, the content of struct user can be
363  * emulated. A 31 bit program peeking into the struct user of
364  * a 64 bit program is a no-no.
365  */
366
367 /*
368  * Same as peek_user but for a 31 bit program.
369  */
370 static int
371 peek_user_emu31(struct task_struct *child, addr_t addr, addr_t data)
372 {
373         struct user32 *dummy32 = NULL;
374         per_struct32 *dummy_per32 = NULL;
375         addr_t offset;
376         __u32 tmp;
377
378         if (!test_thread_flag(TIF_31BIT) ||
379             (addr & 3) || addr > sizeof(struct user) - 3)
380                 return -EIO;
381
382         if (addr < (addr_t) &dummy32->regs.acrs) {
383                 /*
384                  * psw and gprs are stored on the stack
385                  */
386                 if (addr == (addr_t) &dummy32->regs.psw.mask) {
387                         /* Fake a 31 bit psw mask. */
388                         tmp = (__u32)(task_pt_regs(child)->psw.mask >> 32);
389                         tmp = PSW32_MASK_MERGE(psw32_user_bits, tmp);
390                 } else if (addr == (addr_t) &dummy32->regs.psw.addr) {
391                         /* Fake a 31 bit psw address. */
392                         tmp = (__u32) task_pt_regs(child)->psw.addr |
393                                 PSW32_ADDR_AMODE31;
394                 } else {
395                         /* gpr 0-15 */
396                         tmp = *(__u32 *)((addr_t) &task_pt_regs(child)->psw +
397                                          addr*2 + 4);
398                 }
399         } else if (addr < (addr_t) (&dummy32->regs.orig_gpr2)) {
400                 /*
401                  * access registers are stored in the thread structure
402                  */
403                 offset = addr - (addr_t) &dummy32->regs.acrs;
404                 tmp = *(__u32*)((addr_t) &child->thread.acrs + offset);
405
406         } else if (addr == (addr_t) (&dummy32->regs.orig_gpr2)) {
407                 /*
408                  * orig_gpr2 is stored on the kernel stack
409                  */
410                 tmp = *(__u32*)((addr_t) &task_pt_regs(child)->orig_gpr2 + 4);
411
412         } else if (addr < (addr_t) (&dummy32->regs.fp_regs + 1)) {
413                 /*
414                  * floating point regs. are stored in the thread structure 
415                  */
416                 offset = addr - (addr_t) &dummy32->regs.fp_regs;
417                 tmp = *(__u32 *)((addr_t) &child->thread.fp_regs + offset);
418
419         } else if (addr < (addr_t) (&dummy32->regs.per_info + 1)) {
420                 /*
421                  * per_info is found in the thread structure
422                  */
423                 offset = addr - (addr_t) &dummy32->regs.per_info;
424                 /* This is magic. See per_struct and per_struct32. */
425                 if ((offset >= (addr_t) &dummy_per32->control_regs &&
426                      offset < (addr_t) (&dummy_per32->control_regs + 1)) ||
427                     (offset >= (addr_t) &dummy_per32->starting_addr &&
428                      offset <= (addr_t) &dummy_per32->ending_addr) ||
429                     offset == (addr_t) &dummy_per32->lowcore.words.address)
430                         offset = offset*2 + 4;
431                 else
432                         offset = offset*2;
433                 tmp = *(__u32 *)((addr_t) &child->thread.per_info + offset);
434
435         } else
436                 tmp = 0;
437
438         return put_user(tmp, (__u32 __user *) data);
439 }
440
441 /*
442  * Same as poke_user but for a 31 bit program.
443  */
444 static int
445 poke_user_emu31(struct task_struct *child, addr_t addr, addr_t data)
446 {
447         struct user32 *dummy32 = NULL;
448         per_struct32 *dummy_per32 = NULL;
449         addr_t offset;
450         __u32 tmp;
451
452         if (!test_thread_flag(TIF_31BIT) ||
453             (addr & 3) || addr > sizeof(struct user32) - 3)
454                 return -EIO;
455
456         tmp = (__u32) data;
457
458         if (addr < (addr_t) &dummy32->regs.acrs) {
459                 /*
460                  * psw, gprs, acrs and orig_gpr2 are stored on the stack
461                  */
462                 if (addr == (addr_t) &dummy32->regs.psw.mask) {
463                         /* Build a 64 bit psw mask from 31 bit mask. */
464                         if (tmp != PSW32_MASK_MERGE(psw32_user_bits, tmp))
465                                 /* Invalid psw mask. */
466                                 return -EINVAL;
467                         task_pt_regs(child)->psw.mask =
468                                 PSW_MASK_MERGE(psw_user32_bits, (__u64) tmp << 32);
469                 } else if (addr == (addr_t) &dummy32->regs.psw.addr) {
470                         /* Build a 64 bit psw address from 31 bit address. */
471                         task_pt_regs(child)->psw.addr =
472                                 (__u64) tmp & PSW32_ADDR_INSN;
473                 } else {
474                         /* gpr 0-15 */
475                         *(__u32*)((addr_t) &task_pt_regs(child)->psw
476                                   + addr*2 + 4) = tmp;
477                 }
478         } else if (addr < (addr_t) (&dummy32->regs.orig_gpr2)) {
479                 /*
480                  * access registers are stored in the thread structure
481                  */
482                 offset = addr - (addr_t) &dummy32->regs.acrs;
483                 *(__u32*)((addr_t) &child->thread.acrs + offset) = tmp;
484
485         } else if (addr == (addr_t) (&dummy32->regs.orig_gpr2)) {
486                 /*
487                  * orig_gpr2 is stored on the kernel stack
488                  */
489                 *(__u32*)((addr_t) &task_pt_regs(child)->orig_gpr2 + 4) = tmp;
490
491         } else if (addr < (addr_t) (&dummy32->regs.fp_regs + 1)) {
492                 /*
493                  * floating point regs. are stored in the thread structure 
494                  */
495                 if (addr == (addr_t) &dummy32->regs.fp_regs.fpc &&
496                     (tmp & ~FPC_VALID_MASK) != 0)
497                         /* Invalid floating point control. */
498                         return -EINVAL;
499                 offset = addr - (addr_t) &dummy32->regs.fp_regs;
500                 *(__u32 *)((addr_t) &child->thread.fp_regs + offset) = tmp;
501
502         } else if (addr < (addr_t) (&dummy32->regs.per_info + 1)) {
503                 /*
504                  * per_info is found in the thread structure.
505                  */
506                 offset = addr - (addr_t) &dummy32->regs.per_info;
507                 /*
508                  * This is magic. See per_struct and per_struct32.
509                  * By incident the offsets in per_struct are exactly
510                  * twice the offsets in per_struct32 for all fields.
511                  * The 8 byte fields need special handling though,
512                  * because the second half (bytes 4-7) is needed and
513                  * not the first half.
514                  */
515                 if ((offset >= (addr_t) &dummy_per32->control_regs &&
516                      offset < (addr_t) (&dummy_per32->control_regs + 1)) ||
517                     (offset >= (addr_t) &dummy_per32->starting_addr &&
518                      offset <= (addr_t) &dummy_per32->ending_addr) ||
519                     offset == (addr_t) &dummy_per32->lowcore.words.address)
520                         offset = offset*2 + 4;
521                 else
522                         offset = offset*2;
523                 *(__u32 *)((addr_t) &child->thread.per_info + offset) = tmp;
524
525         }
526
527         FixPerRegisters(child);
528         return 0;
529 }
530
531 long compat_arch_ptrace(struct task_struct *child, compat_long_t request,
532                         compat_ulong_t caddr, compat_ulong_t cdata)
533 {
534         unsigned long addr = caddr;
535         unsigned long data = cdata;
536         ptrace_area_emu31 parea; 
537         int copied, ret;
538
539         switch (request) {
540         case PTRACE_PEEKUSR:
541                 /* read the word at location addr in the USER area. */
542                 return peek_user_emu31(child, addr, data);
543
544         case PTRACE_POKEUSR:
545                 /* write the word at location addr in the USER area */
546                 return poke_user_emu31(child, addr, data);
547
548         case PTRACE_PEEKUSR_AREA:
549         case PTRACE_POKEUSR_AREA:
550                 if (copy_from_user(&parea, (void __force __user *) addr,
551                                                         sizeof(parea)))
552                         return -EFAULT;
553                 addr = parea.kernel_addr;
554                 data = parea.process_addr;
555                 copied = 0;
556                 while (copied < parea.len) {
557                         if (request == PTRACE_PEEKUSR_AREA)
558                                 ret = peek_user_emu31(child, addr, data);
559                         else {
560                                 __u32 utmp;
561                                 if (get_user(utmp,
562                                              (__u32 __force __user *) data))
563                                         return -EFAULT;
564                                 ret = poke_user_emu31(child, addr, utmp);
565                         }
566                         if (ret)
567                                 return ret;
568                         addr += sizeof(unsigned int);
569                         data += sizeof(unsigned int);
570                         copied += sizeof(unsigned int);
571                 }
572                 return 0;
573         }
574         return compat_ptrace_request(child, request, addr, data);
575 }
576 #endif
577
578 asmlinkage void
579 syscall_trace(struct pt_regs *regs, int entryexit)
580 {
581         if (unlikely(current->audit_context) && entryexit)
582                 audit_syscall_exit(AUDITSC_RESULT(regs->gprs[2]), regs->gprs[2]);
583
584         if (!test_thread_flag(TIF_SYSCALL_TRACE))
585                 goto out;
586         if (!(current->ptrace & PT_PTRACED))
587                 goto out;
588         ptrace_notify(SIGTRAP | ((current->ptrace & PT_TRACESYSGOOD)
589                                  ? 0x80 : 0));
590
591         /*
592          * If the debuffer has set an invalid system call number,
593          * we prepare to skip the system call restart handling.
594          */
595         if (!entryexit && regs->gprs[2] >= NR_syscalls)
596                 regs->trap = -1;
597
598         /*
599          * this isn't the same as continuing with a signal, but it will do
600          * for normal use.  strace only continues with a signal if the
601          * stopping signal is not SIGTRAP.  -brl
602          */
603         if (current->exit_code) {
604                 send_sig(current->exit_code, current, 1);
605                 current->exit_code = 0;
606         }
607  out:
608         if (unlikely(current->audit_context) && !entryexit)
609                 audit_syscall_entry(test_thread_flag(TIF_31BIT)?AUDIT_ARCH_S390:AUDIT_ARCH_S390X,
610                                     regs->gprs[2], regs->orig_gpr2, regs->gprs[3],
611                                     regs->gprs[4], regs->gprs[5]);
612 }