Quelle  za-ptrace.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2021 ARM Limited.
 */
#include <errno.h>
#include <stdbool.h>
#include <stddef.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/auxv.h>
#include <sys/prctl.h>
#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/uio.h>
#include <sys/wait.h>
#include <asm/sigcontext.h>
#include <asm/ptrace.h>

#include "../../kselftest.h"

/* <linux/elf.h> and <sys/auxv.h> don't like each other, so: */
#ifndef NT_ARM_ZA
#define NT_ARM_ZA 0x40c
#endif

/*
 * The architecture defines the maximum VQ as 16 but for extensibility
 * the kernel specifies the SVE_VQ_MAX as 512 resulting in us running
 * a *lot* more tests than are useful if we use it.  Until the
 * architecture is extended let's limit our coverage to what is
 * currently allowed, plus one extra to ensure we cover constraining
 * the VL as expected.
 */
#define TEST_VQ_MAX 17

#define EXPECTED_TESTS (((TEST_VQ_MAX - SVE_VQ_MIN) + 1) * 3)

static void fill_buf(char *buf, size_t size)
{
 int i;

 for (i = 0; i < size; i++)
  buf[i] = random();
}

static int do_child(void)
{
 if (ptrace(PTRACE_TRACEME, -1, NULL, NULL))
  ksft_exit_fail_msg("ptrace(PTRACE_TRACEME) failed: %s (%d)",
       strerror(errno), errno);

 if (raise(SIGSTOP))
  ksft_exit_fail_msg("raise(SIGSTOP) failed: %s (%d)\n",
       strerror(errno), errno);

 return EXIT_SUCCESS;
}

static struct user_za_header *get_za(pid_t pid, void **buf, size_t *size)
{
 struct user_za_header *za;
 void *p;
 size_t sz = sizeof(*za);
 struct iovec iov;

 while (1) {
  if (*size < sz) {
   p = realloc(*buf, sz);
   if (!p) {
    errno = ENOMEM;
    goto error;
   }

   *buf = p;
   *size = sz;
  }

  iov.iov_base = *buf;
  iov.iov_len = sz;
  if (ptrace(PTRACE_GETREGSET, pid, NT_ARM_ZA, &iov))
   goto error;

  za = *buf;
  if (za->size <= sz)
   break;

  sz = za->size;
 }

 return za;

error:
 return NULL;
}

static int set_za(pid_t pid, const struct user_za_header *za)
{
 struct iovec iov;

 iov.iov_base = (void *)za;
 iov.iov_len = za->size;
 return ptrace(PTRACE_SETREGSET, pid, NT_ARM_ZA, &iov);
}

/* Validate attempting to set the specfied VL via ptrace */
static void ptrace_set_get_vl(pid_t child, unsigned int vl, bool *supported)
{
 struct user_za_header za;
 struct user_za_header *new_za = NULL;
 size_t new_za_size = 0;
 int ret, prctl_vl;

 *supported = false;

 /* Check if the VL is supported in this process */
 prctl_vl = prctl(PR_SME_SET_VL, vl);
 if (prctl_vl == -1)
  ksft_exit_fail_msg("prctl(PR_SME_SET_VL) failed: %s (%d)\n",
       strerror(errno), errno);

 /* If the VL is not supported then a supported VL will be returned */
 *supported = (prctl_vl == vl);

 /* Set the VL by doing a set with no register payload */
 memset(&za, 0, sizeof(za));
 za.size = sizeof(za);
 za.vl = vl;
 ret = set_za(child, &za);
 if (ret != 0) {
  ksft_test_result_fail("Failed to set VL %u\n", vl);
  return;
 }

 /*
 * Read back the new register state and verify that we have the
 * same VL that we got from prctl() on ourselves.
 */
 if (!get_za(child, (void **)&new_za, &new_za_size)) {
  ksft_test_result_fail("Failed to read VL %u\n", vl);
  return;
 }

 ksft_test_result(new_za->vl = prctl_vl, "Set VL %u\n", vl);

 free(new_za);
}

/* Validate attempting to set no ZA data and read it back */
static void ptrace_set_no_data(pid_t child, unsigned int vl)
{
 void *read_buf = NULL;
 struct user_za_header write_za;
 struct user_za_header *read_za;
 size_t read_za_size = 0;
 int ret;

 /* Set up some data and write it out */
 memset(&write_za, 0, sizeof(write_za));
 write_za.size = ZA_PT_ZA_OFFSET;
 write_za.vl = vl;

 ret = set_za(child, &write_za);
 if (ret != 0) {
  ksft_test_result_fail("Failed to set VL %u no data\n", vl);
  return;
 }

 /* Read the data back */
 if (!get_za(child, (void **)&read_buf, &read_za_size)) {
  ksft_test_result_fail("Failed to read VL %u no data\n", vl);
  return;
 }
 read_za = read_buf;

 /* We might read more data if there's extensions we don't know */
 if (read_za->size < write_za.size) {
  ksft_test_result_fail("VL %u wrote %d bytes, only read %d\n",
          vl, write_za.size, read_za->size);
  goto out_read;
 }

 ksft_test_result(read_za->size == write_za.size,
    "Disabled ZA for VL %u\n", vl);

out_read:
 free(read_buf);
}

/* Validate attempting to set data and read it back */
static void ptrace_set_get_data(pid_t child, unsigned int vl)
{
 void *write_buf;
 void *read_buf = NULL;
 struct user_za_header *write_za;
 struct user_za_header *read_za;
 size_t read_za_size = 0;
 unsigned int vq = sve_vq_from_vl(vl);
 int ret;
 size_t data_size;

 data_size = ZA_PT_SIZE(vq);
 write_buf = malloc(data_size);
 if (!write_buf) {
  ksft_test_result_fail("Error allocating %ld byte buffer for VL %u\n",
          data_size, vl);
  return;
 }
 write_za = write_buf;

 /* Set up some data and write it out */
 memset(write_za, 0, data_size);
 write_za->size = data_size;
 write_za->vl = vl;

 fill_buf(write_buf + ZA_PT_ZA_OFFSET, ZA_PT_ZA_SIZE(vq));

 ret = set_za(child, write_za);
 if (ret != 0) {
  ksft_test_result_fail("Failed to set VL %u data\n", vl);
  goto out;
 }

 /* Read the data back */
 if (!get_za(child, (void **)&read_buf, &read_za_size)) {
  ksft_test_result_fail("Failed to read VL %u data\n", vl);
  goto out;
 }
 read_za = read_buf;

 /* We might read more data if there's extensions we don't know */
 if (read_za->size < write_za->size) {
  ksft_test_result_fail("VL %u wrote %d bytes, only read %d\n",
          vl, write_za->size, read_za->size);
  goto out_read;
 }

 ksft_test_result(memcmp(write_buf + ZA_PT_ZA_OFFSET,
    read_buf + ZA_PT_ZA_OFFSET,
    ZA_PT_ZA_SIZE(vq)) == 0,
    "Data match for VL %u\n", vl);

out_read:
 free(read_buf);
out:
 free(write_buf);
}

static int do_parent(pid_t child)
{
 int ret = EXIT_FAILURE;
 pid_t pid;
 int status;
 siginfo_t si;
 unsigned int vq, vl;
 bool vl_supported;

 /* Attach to the child */
 while (1) {
  int sig;

  pid = wait(&status);
  if (pid == -1) {
   perror("wait");
   goto error;
  }

  /*
 * This should never happen but it's hard to flag in
 * the framework.
 */
  if (pid != child)
   continue;

  if (WIFEXITED(status) || WIFSIGNALED(status))
   ksft_exit_fail_msg("Child died unexpectedly\n");

  if (!WIFSTOPPED(status))
   goto error;

  sig = WSTOPSIG(status);

  if (ptrace(PTRACE_GETSIGINFO, pid, NULL, &si)) {
   if (errno == ESRCH)
    goto disappeared;

   if (errno == EINVAL) {
    sig = 0; /* bust group-stop */
    goto cont;
   }

   ksft_test_result_fail("PTRACE_GETSIGINFO: %s\n",
           strerror(errno));
   goto error;
  }

  if (sig == SIGSTOP && si.si_code == SI_TKILL &&
      si.si_pid == pid)
   break;

 cont:
  if (ptrace(PTRACE_CONT, pid, NULL, sig)) {
   if (errno == ESRCH)
    goto disappeared;

   ksft_test_result_fail("PTRACE_CONT: %s\n",
           strerror(errno));
   goto error;
  }
 }

 ksft_print_msg("Parent is %d, child is %d\n", getpid(), child);

 /* Step through every possible VQ */
 for (vq = SVE_VQ_MIN; vq <= TEST_VQ_MAX; vq++) {
  vl = sve_vl_from_vq(vq);

  /* First, try to set this vector length */
  ptrace_set_get_vl(child, vl, &vl_supported);

  /* If the VL is supported validate data set/get */
  if (vl_supported) {
   ptrace_set_no_data(child, vl);
   ptrace_set_get_data(child, vl);
  } else {
   ksft_test_result_skip("Disabled ZA for VL %u\n", vl);
   ksft_test_result_skip("Get and set data for VL %u\n",
           vl);
  }
 }

 ret = EXIT_SUCCESS;

error:
 kill(child, SIGKILL);

disappeared:
 return ret;
}

int main(void)
{
 int ret = EXIT_SUCCESS;
 pid_t child;

 srandom(getpid());

 ksft_print_header();

 if (!(getauxval(AT_HWCAP2) & HWCAP2_SME)) {
  ksft_set_plan(1);
  ksft_exit_skip("SME not available\n");
 }

 ksft_set_plan(EXPECTED_TESTS);

 child = fork();
 if (!child)
  return do_child();

 if (do_parent(child))
  ret = EXIT_FAILURE;

 ksft_print_cnts();

 return ret;
}