include/linux/ptrace.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _LINUX_PTRACE_H
   3 #define _LINUX_PTRACE_H
   4
   5 #include <linux/compiler.h>             /* For unlikely.  */
   6 #include <linux/sched.h>                /* For struct task_struct.  */
   7 #include <linux/sched/signal.h>         /* For send_sig(), same_thread_group(), etc. */
   8 #include <linux/err.h>                  /* for IS_ERR_VALUE */
   9 #include <linux/bug.h>                  /* For BUG_ON.  */
  10 #include <linux/pid_namespace.h>        /* For task_active_pid_ns.  */
  11 #include <uapi/linux/ptrace.h>
  12 #include <linux/seccomp.h>
  13
  14 /* Add sp to seccomp_data, as seccomp is user API, we don't want to modify it */
  15 struct syscall_info {
  16         __u64                   sp;
  17         struct seccomp_data     data;
  18 };
  19
  20 extern int ptrace_access_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
  21                             void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
  22
  23 /*
  24  * Ptrace flags
  25  *
  26  * The owner ship rules for task->ptrace which holds the ptrace
  27  * flags is simple.  When a task is running it owns it's task->ptrace
  28  * flags.  When the a task is stopped the ptracer owns task->ptrace.
  29  */
  30
  31 #define PT_SEIZED       0x00010000      /* SEIZE used, enable new behavior */
  32 #define PT_PTRACED      0x00000001
  33
  34 #define PT_OPT_FLAG_SHIFT       3
  35 /* PT_TRACE_* event enable flags */
  36 #define PT_EVENT_FLAG(event)    (1 << (PT_OPT_FLAG_SHIFT + (event)))
  37 #define PT_TRACESYSGOOD         PT_EVENT_FLAG(0)
  38 #define PT_TRACE_FORK           PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_FORK)
  39 #define PT_TRACE_VFORK          PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_VFORK)
  40 #define PT_TRACE_CLONE          PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_CLONE)
  41 #define PT_TRACE_EXEC           PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_EXEC)
  42 #define PT_TRACE_VFORK_DONE     PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_VFORK_DONE)
  43 #define PT_TRACE_EXIT           PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_EXIT)
  44 #define PT_TRACE_SECCOMP        PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_SECCOMP)
  45
  46 #define PT_EXITKILL             (PTRACE_O_EXITKILL << PT_OPT_FLAG_SHIFT)
  47 #define PT_SUSPEND_SECCOMP      (PTRACE_O_SUSPEND_SECCOMP << PT_OPT_FLAG_SHIFT)
  48
  49 extern long arch_ptrace(struct task_struct *child, long request,
  50                         unsigned long addr, unsigned long data);
  51 extern int ptrace_readdata(struct task_struct *tsk, unsigned long src, char __user *dst, int len);
  52 extern int ptrace_writedata(struct task_struct *tsk, char __user *src, unsigned long dst, int len);
  53 extern void ptrace_disable(struct task_struct *);
  54 extern int ptrace_request(struct task_struct *child, long request,
  55                           unsigned long addr, unsigned long data);
  56 extern int ptrace_notify(int exit_code, unsigned long message);
  57 extern void __ptrace_link(struct task_struct *child,
  58                           struct task_struct *new_parent,
  59                           const struct cred *ptracer_cred);
  60 extern void __ptrace_unlink(struct task_struct *child);
  61 extern void exit_ptrace(struct task_struct *tracer, struct list_head *dead);
  62 #define PTRACE_MODE_READ        0x01
  63 #define PTRACE_MODE_ATTACH      0x02
  64 #define PTRACE_MODE_NOAUDIT     0x04
  65 #define PTRACE_MODE_FSCREDS     0x08
  66 #define PTRACE_MODE_REALCREDS   0x10
  67
  68 /* shorthands for READ/ATTACH and FSCREDS/REALCREDS combinations */
  69 #define PTRACE_MODE_READ_FSCREDS (PTRACE_MODE_READ | PTRACE_MODE_FSCREDS)
  70 #define PTRACE_MODE_READ_REALCREDS (PTRACE_MODE_READ | PTRACE_MODE_REALCREDS)
  71 #define PTRACE_MODE_ATTACH_FSCREDS (PTRACE_MODE_ATTACH | PTRACE_MODE_FSCREDS)
  72 #define PTRACE_MODE_ATTACH_REALCREDS (PTRACE_MODE_ATTACH | PTRACE_MODE_REALCREDS)
  73
  74 /**
  75  * ptrace_may_access - check whether the caller is permitted to access
  76  * a target task.
  77  * @task: target task
  78  * @mode: selects type of access and caller credentials
  79  *
  80  * Returns true on success, false on denial.
  81  *
  82  * One of the flags PTRACE_MODE_FSCREDS and PTRACE_MODE_REALCREDS must
  83  * be set in @mode to specify whether the access was requested through
  84  * a filesystem syscall (should use effective capabilities and fsuid
  85  * of the caller) or through an explicit syscall such as
  86  * process_vm_writev or ptrace (and should use the real credentials).
  87  */
  88 extern bool ptrace_may_access(struct task_struct *task, unsigned int mode);
  89
  90 static inline int ptrace_reparented(struct task_struct *child)
  91 {
  92         return !same_thread_group(child->real_parent, child->parent);
  93 }
  94
  95 static inline void ptrace_unlink(struct task_struct *child)
  96 {
  97         if (unlikely(child->ptrace))
  98                 __ptrace_unlink(child);
  99 }
 100
 101 int generic_ptrace_peekdata(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
 102                             unsigned long data);
 103 int generic_ptrace_pokedata(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
 104                             unsigned long data);
 105
 106 /**
 107  * ptrace_parent - return the task that is tracing the given task
 108  * @task: task to consider
 109  *
 110  * Returns %NULL if no one is tracing @task, or the &struct task_struct
 111  * pointer to its tracer.
 112  *
 113  * Must called under rcu_read_lock().  The pointer returned might be kept
 114  * live only by RCU.  During exec, this may be called with task_lock() held
 115  * on @task, still held from when check_unsafe_exec() was called.
 116  */
 117 static inline struct task_struct *ptrace_parent(struct task_struct *task)
 118 {
 119         if (unlikely(task->ptrace))
 120                 return rcu_dereference(task->parent);
 121         return NULL;
 122 }
 123
 124 /**
 125  * ptrace_event_enabled - test whether a ptrace event is enabled
 126  * @task: ptracee of interest
 127  * @event: %PTRACE_EVENT_* to test
 128  *
 129  * Test whether @event is enabled for ptracee @task.
 130  *
 131  * Returns %true if @event is enabled, %false otherwise.
 132  */
 133 static inline bool ptrace_event_enabled(struct task_struct *task, int event)
 134 {
 135         return task->ptrace & PT_EVENT_FLAG(event);
 136 }
 137
 138 /**
 139  * ptrace_event - possibly stop for a ptrace event notification
 140  * @event:      %PTRACE_EVENT_* value to report
 141  * @message:    value for %PTRACE_GETEVENTMSG to return
 142  *
 143  * Check whether @event is enabled and, if so, report @event and @message
 144  * to the ptrace parent.
 145  *
 146  * Called without locks.
 147  */
 148 static inline void ptrace_event(int event, unsigned long message)
 149 {
 150         if (unlikely(ptrace_event_enabled(current, event))) {
 151                 ptrace_notify((event << 8) | SIGTRAP, message);
 152         } else if (event == PTRACE_EVENT_EXEC) {
 153                 /* legacy EXEC report via SIGTRAP */
 154                 if ((current->ptrace & (PT_PTRACED|PT_SEIZED)) == PT_PTRACED)
 155                         send_sig(SIGTRAP, current, 0);
 156         }
 157 }
 158
 159 /**
 160  * ptrace_event_pid - possibly stop for a ptrace event notification
 161  * @event:      %PTRACE_EVENT_* value to report
 162  * @pid:        process identifier for %PTRACE_GETEVENTMSG to return
 163  *
 164  * Check whether @event is enabled and, if so, report @event and @pid
 165  * to the ptrace parent.  @pid is reported as the pid_t seen from the
 166  * ptrace parent's pid namespace.
 167  *
 168  * Called without locks.
 169  */
 170 static inline void ptrace_event_pid(int event, struct pid *pid)
 171 {
 172         /*
 173          * FIXME: There's a potential race if a ptracer in a different pid
 174          * namespace than parent attaches between computing message below and
 175          * when we acquire tasklist_lock in ptrace_stop().  If this happens,
 176          * the ptracer will get a bogus pid from PTRACE_GETEVENTMSG.
 177          */
 178         unsigned long message = 0;
 179         struct pid_namespace *ns;
 180
 181         rcu_read_lock();
 182         ns = task_active_pid_ns(rcu_dereference(current->parent));
 183         if (ns)
 184                 message = pid_nr_ns(pid, ns);
 185         rcu_read_unlock();
 186
 187         ptrace_event(event, message);
 188 }
 189
 190 /**
 191  * ptrace_init_task - initialize ptrace state for a new child
 192  * @child:              new child task
 193  * @ptrace:             true if child should be ptrace'd by parent's tracer
 194  *
 195  * This is called immediately after adding @child to its parent's children
 196  * list.  @ptrace is false in the normal case, and true to ptrace @child.
 197  *
 198  * Called with current's siglock and write_lock_irq(&tasklist_lock) held.
 199  */
 200 static inline void ptrace_init_task(struct task_struct *child, bool ptrace)
 201 {
 202         INIT_LIST_HEAD(&child->ptrace_entry);
 203         INIT_LIST_HEAD(&child->ptraced);
 204         child->jobctl = 0;
 205         child->ptrace = 0;
 206         child->parent = child->real_parent;
 207
 208         if (unlikely(ptrace) && current->ptrace) {
 209                 child->ptrace = current->ptrace;
 210                 __ptrace_link(child, current->parent, current->ptracer_cred);
 211
 212                 if (child->ptrace & PT_SEIZED)
 213                         task_set_jobctl_pending(child, JOBCTL_TRAP_STOP);
 214                 else
 215                         sigaddset(&child->pending.signal, SIGSTOP);
 216         }
 217         else
 218                 child->ptracer_cred = NULL;
 219 }
 220
 221 /**
 222  * ptrace_release_task - final ptrace-related cleanup of a zombie being reaped
 223  * @task:       task in %EXIT_DEAD state
 224  *
 225  * Called with write_lock(&tasklist_lock) held.
 226  */
 227 static inline void ptrace_release_task(struct task_struct *task)
 228 {
 229         BUG_ON(!list_empty(&task->ptraced));
 230         ptrace_unlink(task);
 231         BUG_ON(!list_empty(&task->ptrace_entry));
 232 }
 233
 234 #ifndef force_successful_syscall_return
 235 /*
 236  * System call handlers that, upon successful completion, need to return a
 237  * negative value should call force_successful_syscall_return() right before
 238  * returning.  On architectures where the syscall convention provides for a
 239  * separate error flag (e.g., alpha, ia64, ppc{,64}, sparc{,64}, possibly
 240  * others), this macro can be used to ensure that the error flag will not get
 241  * set.  On architectures which do not support a separate error flag, the macro
 242  * is a no-op and the spurious error condition needs to be filtered out by some
 243  * other means (e.g., in user-level, by passing an extra argument to the
 244  * syscall handler, or something along those lines).
 245  */
 246 #define force_successful_syscall_return() do { } while (0)
 247 #endif
 248
 249 #ifndef is_syscall_success
 250 /*
 251  * On most systems we can tell if a syscall is a success based on if the retval
 252  * is an error value.  On some systems like ia64 and powerpc they have different
 253  * indicators of success/failure and must define their own.
 254  */
 255 #define is_syscall_success(regs) (!IS_ERR_VALUE((unsigned long)(regs_return_value(regs))))
 256 #endif
 257
 258 /*
 259  * <asm/ptrace.h> should define the following things inside #ifdef __KERNEL__.
 260  *
 261  * These do-nothing inlines are used when the arch does not
 262  * implement single-step.  The kerneldoc comments are here
 263  * to document the interface for all arch definitions.
 264  */
 265
 266 #ifndef arch_has_single_step
 267 /**
 268  * arch_has_single_step - does this CPU support user-mode single-step?
 269  *
 270  * If this is defined, then there must be function declarations or
 271  * inlines for user_enable_single_step() and user_disable_single_step().
 272  * arch_has_single_step() should evaluate to nonzero iff the machine
 273  * supports instruction single-step for user mode.
 274  * It can be a constant or it can test a CPU feature bit.
 275  */
 276 #define arch_has_single_step()          (0)
 277
 278 /**
 279  * user_enable_single_step - single-step in user-mode task
 280  * @task: either current or a task stopped in %TASK_TRACED
 281  *
 282  * This can only be called when arch_has_single_step() has returned nonzero.
 283  * Set @task so that when it returns to user mode, it will trap after the
 284  * next single instruction executes.  If arch_has_block_step() is defined,
 285  * this must clear the effects of user_enable_block_step() too.
 286  */
 287 static inline void user_enable_single_step(struct task_struct *task)
 288 {
 289         BUG();                  /* This can never be called.  */
 290 }
 291
 292 /**
 293  * user_disable_single_step - cancel user-mode single-step
 294  * @task: either current or a task stopped in %TASK_TRACED
 295  *
 296  * Clear @task of the effects of user_enable_single_step() and
 297  * user_enable_block_step().  This can be called whether or not either
 298  * of those was ever called on @task, and even if arch_has_single_step()
 299  * returned zero.
 300  */
 301 static inline void user_disable_single_step(struct task_struct *task)
 302 {
 303 }
 304 #else
 305 extern void user_enable_single_step(struct task_struct *);
 306 extern void user_disable_single_step(struct task_struct *);
 307 #endif  /* arch_has_single_step */
 308
 309 #ifndef arch_has_block_step
 310 /**
 311  * arch_has_block_step - does this CPU support user-mode block-step?
 312  *
 313  * If this is defined, then there must be a function declaration or inline
 314  * for user_enable_block_step(), and arch_has_single_step() must be defined
 315  * too.  arch_has_block_step() should evaluate to nonzero iff the machine
 316  * supports step-until-branch for user mode.  It can be a constant or it
 317  * can test a CPU feature bit.
 318  */
 319 #define arch_has_block_step()           (0)
 320
 321 /**
 322  * user_enable_block_step - step until branch in user-mode task
 323  * @task: either current or a task stopped in %TASK_TRACED
 324  *
 325  * This can only be called when arch_has_block_step() has returned nonzero,
 326  * and will never be called when single-instruction stepping is being used.
 327  * Set @task so that when it returns to user mode, it will trap after the
 328  * next branch or trap taken.
 329  */
 330 static inline void user_enable_block_step(struct task_struct *task)
 331 {
 332         BUG();                  /* This can never be called.  */
 333 }
 334 #else
 335 extern void user_enable_block_step(struct task_struct *);
 336 #endif  /* arch_has_block_step */
 337
 338 #ifdef ARCH_HAS_USER_SINGLE_STEP_REPORT
 339 extern void user_single_step_report(struct pt_regs *regs);
 340 #else
 341 static inline void user_single_step_report(struct pt_regs *regs)
 342 {
 343         kernel_siginfo_t info;
 344         clear_siginfo(&info);
 345         info.si_signo = SIGTRAP;
 346         info.si_errno = 0;
 347         info.si_code = SI_USER;
 348         info.si_pid = 0;
 349         info.si_uid = 0;
 350         force_sig_info(&info);
 351 }
 352 #endif
 353
 354 #ifndef arch_ptrace_stop_needed
 355 /**
 356  * arch_ptrace_stop_needed - Decide whether arch_ptrace_stop() should be called
 357  *
 358  * This is called with the siglock held, to decide whether or not it's
 359  * necessary to release the siglock and call arch_ptrace_stop().  It can be
 360  * defined to a constant if arch_ptrace_stop() is never required, or always
 361  * is.  On machines where this makes sense, it should be defined to a quick
 362  * test to optimize out calling arch_ptrace_stop() when it would be
 363  * superfluous.  For example, if the thread has not been back to user mode
 364  * since the last stop, the thread state might indicate that nothing needs
 365  * to be done.
 366  *
 367  * This is guaranteed to be invoked once before a task stops for ptrace and
 368  * may include arch-specific operations necessary prior to a ptrace stop.
 369  */
 370 #define arch_ptrace_stop_needed()       (0)
 371 #endif
 372
 373 #ifndef arch_ptrace_stop
 374 /**
 375  * arch_ptrace_stop - Do machine-specific work before stopping for ptrace
 376  *
 377  * This is called with no locks held when arch_ptrace_stop_needed() has
 378  * just returned nonzero.  It is allowed to block, e.g. for user memory
 379  * access.  The arch can have machine-specific work to be done before
 380  * ptrace stops.  On ia64, register backing store gets written back to user
 381  * memory here.  Since this can be costly (requires dropping the siglock),
 382  * we only do it when the arch requires it for this particular stop, as
 383  * indicated by arch_ptrace_stop_needed().
 384  */
 385 #define arch_ptrace_stop()              do { } while (0)
 386 #endif
 387
 388 #ifndef current_pt_regs
 389 #define current_pt_regs() task_pt_regs(current)
 390 #endif
 391
 392 /*
 393  * unlike current_pt_regs(), this one is equal to task_pt_regs(current)
 394  * on *all* architectures; the only reason to have a per-arch definition
 395  * is optimisation.
 396  */
 397 #ifndef signal_pt_regs
 398 #define signal_pt_regs() task_pt_regs(current)
 399 #endif
 400
 401 #ifndef current_user_stack_pointer
 402 #define current_user_stack_pointer() user_stack_pointer(current_pt_regs())
 403 #endif
 404
 405 extern int task_current_syscall(struct task_struct *target, struct syscall_info *info);
 406
 407 extern void sigaction_compat_abi(struct k_sigaction *act, struct k_sigaction *oact);
 408
 409 /*
 410  * ptrace report for syscall entry and exit looks identical.
 411  */
 412 static inline int ptrace_report_syscall(unsigned long message)
 413 {
 414         int ptrace = current->ptrace;
 415         int signr;
 416
 417         if (!(ptrace & PT_PTRACED))
 418                 return 0;
 419
 420         signr = ptrace_notify(SIGTRAP | ((ptrace & PT_TRACESYSGOOD) ? 0x80 : 0),
 421                               message);
 422
 423         /*
 424          * this isn't the same as continuing with a signal, but it will do
 425          * for normal use.  strace only continues with a signal if the
 426          * stopping signal is not SIGTRAP.  -brl
 427          */
 428         if (signr)
 429                 send_sig(signr, current, 1);
 430
 431         return fatal_signal_pending(current);
 432 }
 433
 434 /**
 435  * ptrace_report_syscall_entry - task is about to attempt a system call
 436  * @regs:               user register state of current task
 437  *
 438  * This will be called if %SYSCALL_WORK_SYSCALL_TRACE or
 439  * %SYSCALL_WORK_SYSCALL_EMU have been set, when the current task has just
 440  * entered the kernel for a system call.  Full user register state is
 441  * available here.  Changing the values in @regs can affect the system
 442  * call number and arguments to be tried.  It is safe to block here,
 443  * preventing the system call from beginning.
 444  *
 445  * Returns zero normally, or nonzero if the calling arch code should abort
 446  * the system call.  That must prevent normal entry so no system call is
 447  * made.  If @task ever returns to user mode after this, its register state
 448  * is unspecified, but should be something harmless like an %ENOSYS error
 449  * return.  It should preserve enough information so that syscall_rollback()
 450  * can work (see asm-generic/syscall.h).
 451  *
 452  * Called without locks, just after entering kernel mode.
 453  */
 454 static inline __must_check int ptrace_report_syscall_entry(
 455         struct pt_regs *regs)
 456 {
 457         return ptrace_report_syscall(PTRACE_EVENTMSG_SYSCALL_ENTRY);
 458 }
 459
 460 /**
 461  * ptrace_report_syscall_exit - task has just finished a system call
 462  * @regs:               user register state of current task
 463  * @step:               nonzero if simulating single-step or block-step
 464  *
 465  * This will be called if %SYSCALL_WORK_SYSCALL_TRACE has been set, when
 466  * the current task has just finished an attempted system call.  Full
 467  * user register state is available here.  It is safe to block here,
 468  * preventing signals from being processed.
 469  *
 470  * If @step is nonzero, this report is also in lieu of the normal
 471  * trap that would follow the system call instruction because
 472  * user_enable_block_step() or user_enable_single_step() was used.
 473  * In this case, %SYSCALL_WORK_SYSCALL_TRACE might not be set.
 474  *
 475  * Called without locks, just before checking for pending signals.
 476  */
 477 static inline void ptrace_report_syscall_exit(struct pt_regs *regs, int step)
 478 {
 479         if (step)
 480                 user_single_step_report(regs);
 481         else
 482                 ptrace_report_syscall(PTRACE_EVENTMSG_SYSCALL_EXIT);
 483 }
 484 #endif