Quelle  ptrace.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/* By Ross Biro 1/23/92 */
/*
 * Pentium III FXSR, SSE support
 * Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/sched/task_stack.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/smp.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/ptrace.h>
#include <linux/user.h>
#include <linux/elf.h>
#include <linux/security.h>
#include <linux/audit.h>
#include <linux/seccomp.h>
#include <linux/signal.h>
#include <linux/perf_event.h>
#include <linux/hw_breakpoint.h>
#include <linux/rcupdate.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/context_tracking.h>
#include <linux/nospec.h>

#include <linux/uaccess.h>
#include <asm/processor.h>
#include <asm/fpu/signal.h>
#include <asm/fpu/regset.h>
#include <asm/fpu/xstate.h>
#include <asm/debugreg.h>
#include <asm/ldt.h>
#include <asm/desc.h>
#include <asm/prctl.h>
#include <asm/proto.h>
#include <asm/hw_breakpoint.h>
#include <asm/traps.h>
#include <asm/syscall.h>
#include <asm/fsgsbase.h>
#include <asm/io_bitmap.h>

#include "tls.h"

enum x86_regset_32 {
 REGSET32_GENERAL,
 REGSET32_FP,
 REGSET32_XFP,
 REGSET32_XSTATE,
 REGSET32_TLS,
 REGSET32_IOPERM,
};

enum x86_regset_64 {
 REGSET64_GENERAL,
 REGSET64_FP,
 REGSET64_IOPERM,
 REGSET64_XSTATE,
 REGSET64_SSP,
};

#define REGSET_GENERAL \
({ \
 BUILD_BUG_ON((int)REGSET32_GENERAL != (int)REGSET64_GENERAL); \
 REGSET32_GENERAL; \
})

#define REGSET_FP \
({ \
 BUILD_BUG_ON((int)REGSET32_FP != (int)REGSET64_FP); \
 REGSET32_FP; \
})


struct pt_regs_offset {
 const char *name;
 int offset;
};

#define REG_OFFSET_NAME(r) {.name = #r, .offset = offsetof(struct pt_regs, r)}
#define REG_OFFSET_END {.name = NULL, .offset = 0}

static const struct pt_regs_offset regoffset_table[] = {
#ifdef CONFIG_X86_64
 REG_OFFSET_NAME(r15),
 REG_OFFSET_NAME(r14),
 REG_OFFSET_NAME(r13),
 REG_OFFSET_NAME(r12),
 REG_OFFSET_NAME(r11),
 REG_OFFSET_NAME(r10),
 REG_OFFSET_NAME(r9),
 REG_OFFSET_NAME(r8),
#endif
 REG_OFFSET_NAME(bx),
 REG_OFFSET_NAME(cx),
 REG_OFFSET_NAME(dx),
 REG_OFFSET_NAME(si),
 REG_OFFSET_NAME(di),
 REG_OFFSET_NAME(bp),
 REG_OFFSET_NAME(ax),
#ifdef CONFIG_X86_32
 REG_OFFSET_NAME(ds),
 REG_OFFSET_NAME(es),
 REG_OFFSET_NAME(fs),
 REG_OFFSET_NAME(gs),
#endif
 REG_OFFSET_NAME(orig_ax),
 REG_OFFSET_NAME(ip),
 REG_OFFSET_NAME(cs),
 REG_OFFSET_NAME(flags),
 REG_OFFSET_NAME(sp),
 REG_OFFSET_NAME(ss),
 REG_OFFSET_END,
};

/**
 * regs_query_register_offset() - query register offset from its name
 * @name: the name of a register
 *
 * regs_query_register_offset() returns the offset of a register in struct
 * pt_regs from its name. If the name is invalid, this returns -EINVAL;
 */
int regs_query_register_offset(const char *name)
{
 const struct pt_regs_offset *roff;
 for (roff = regoffset_table; roff->name != NULL; roff++)
  if (!strcmp(roff->name, name))
   return roff->offset;
 return -EINVAL;
}

/**
 * regs_query_register_name() - query register name from its offset
 * @offset: the offset of a register in struct pt_regs.
 *
 * regs_query_register_name() returns the name of a register from its
 * offset in struct pt_regs. If the @offset is invalid, this returns NULL;
 */
const char *regs_query_register_name(unsigned int offset)
{
 const struct pt_regs_offset *roff;
 for (roff = regoffset_table; roff->name != NULL; roff++)
  if (roff->offset == offset)
   return roff->name;
 return NULL;
}

/*
 * does not yet catch signals sent when the child dies.
 * in exit.c or in signal.c.
 */

/*
 * Determines which flags the user has access to [1 = access, 0 = no access].
 */
#define FLAG_MASK_32  ((unsigned long)   \
     (X86_EFLAGS_CF | X86_EFLAGS_PF | \
      X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_ZF | \
      X86_EFLAGS_SF | X86_EFLAGS_TF | \
      X86_EFLAGS_DF | X86_EFLAGS_OF | \
      X86_EFLAGS_RF | X86_EFLAGS_AC))

/*
 * Determines whether a value may be installed in a segment register.
 */
static inline bool invalid_selector(u16 value)
{
 return unlikely(value != 0 && (value & SEGMENT_RPL_MASK) != USER_RPL);
}

#ifdef CONFIG_X86_32

#define FLAG_MASK  FLAG_MASK_32

static unsigned long *pt_regs_access(struct pt_regs *regs, unsigned long regno)
{
 BUILD_BUG_ON(offsetof(struct pt_regs, bx) != 0);
 return ®s->bx + (regno >> 2);
}

static u16 get_segment_reg(struct task_struct *task, unsigned long offset)
{
 /*
 * Returning the value truncates it to 16 bits.
 */
 unsigned int retval;
 if (offset != offsetof(struct user_regs_struct, gs))
  retval = *pt_regs_access(task_pt_regs(task), offset);
 else {
  if (task == current)
   savesegment(gs, retval);
  else
   retval = task->thread.gs;
 }
 return retval;
}

static int set_segment_reg(struct task_struct *task,
      unsigned long offset, u16 value)
{
 if (WARN_ON_ONCE(task == current))
  return -EIO;

 /*
 * The value argument was already truncated to 16 bits.
 */
 if (invalid_selector(value))
  return -EIO;

 /*
 * For %cs and %ss we cannot permit a null selector.
 * We can permit a bogus selector as long as it has USER_RPL.
 * Null selectors are fine for other segment registers, but
 * we will never get back to user mode with invalid %cs or %ss
 * and will take the trap in iret instead.  Much code relies
 * on user_mode() to distinguish a user trap frame (which can
 * safely use invalid selectors) from a kernel trap frame.
 */
 switch (offset) {
 case offsetof(struct user_regs_struct, cs):
 case offsetof(struct user_regs_struct, ss):
  if (unlikely(value == 0))
   return -EIO;
  fallthrough;

 default:
  *pt_regs_access(task_pt_regs(task), offset) = value;
  break;

 case offsetof(struct user_regs_struct, gs):
  task->thread.gs = value;
 }

 return 0;
}

#else  /* CONFIG_X86_64 */

#define FLAG_MASK  (FLAG_MASK_32 | X86_EFLAGS_NT)

static unsigned long *pt_regs_access(struct pt_regs *regs, unsigned long offset)
{
 BUILD_BUG_ON(offsetof(struct pt_regs, r15) != 0);
 return ®s->r15 + (offset / sizeof(regs->r15));
}

static u16 get_segment_reg(struct task_struct *task, unsigned long offset)
{
 /*
 * Returning the value truncates it to 16 bits.
 */
 unsigned int seg;

 switch (offset) {
 case offsetof(struct user_regs_struct, fs):
  if (task == current) {
   /* Older gas can't assemble movq %?s,%r?? */
   asm("movl %%fs,%0" : "=r" (seg));
   return seg;
  }
  return task->thread.fsindex;
 case offsetof(struct user_regs_struct, gs):
  if (task == current) {
   asm("movl %%gs,%0" : "=r" (seg));
   return seg;
  }
  return task->thread.gsindex;
 case offsetof(struct user_regs_struct, ds):
  if (task == current) {
   asm("movl %%ds,%0" : "=r" (seg));
   return seg;
  }
  return task->thread.ds;
 case offsetof(struct user_regs_struct, es):
  if (task == current) {
   asm("movl %%es,%0" : "=r" (seg));
   return seg;
  }
  return task->thread.es;

 case offsetof(struct user_regs_struct, cs):
 case offsetof(struct user_regs_struct, ss):
  break;
 }
 return *pt_regs_access(task_pt_regs(task), offset);
}

static int set_segment_reg(struct task_struct *task,
      unsigned long offset, u16 value)
{
 if (WARN_ON_ONCE(task == current))
  return -EIO;

 /*
 * The value argument was already truncated to 16 bits.
 */
 if (invalid_selector(value))
  return -EIO;

 /*
 * Writes to FS and GS will change the stored selector.  Whether
 * this changes the segment base as well depends on whether
 * FSGSBASE is enabled.
 */

 switch (offset) {
 case offsetof(struct user_regs_struct,fs):
  task->thread.fsindex = value;
  break;
 case offsetof(struct user_regs_struct,gs):
  task->thread.gsindex = value;
  break;
 case offsetof(struct user_regs_struct,ds):
  task->thread.ds = value;
  break;
 case offsetof(struct user_regs_struct,es):
  task->thread.es = value;
  break;

  /*
 * Can't actually change these in 64-bit mode.
 */
 case offsetof(struct user_regs_struct,cs):
  if (unlikely(value == 0))
   return -EIO;
  task_pt_regs(task)->cs = value;
  break;
 case offsetof(struct user_regs_struct,ss):
  if (unlikely(value == 0))
   return -EIO;
  task_pt_regs(task)->ss = value;
  break;
 }

 return 0;
}

#endif /* CONFIG_X86_32 */

static unsigned long get_flags(struct task_struct *task)
{
 unsigned long retval = task_pt_regs(task)->flags;

 /*
 * If the debugger set TF, hide it from the readout.
 */
 if (test_tsk_thread_flag(task, TIF_FORCED_TF))
  retval &= ~X86_EFLAGS_TF;

 return retval;
}

static int set_flags(struct task_struct *task, unsigned long value)
{
 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);

 /*
 * If the user value contains TF, mark that
 * it was not "us" (the debugger) that set it.
 * If not, make sure it stays set if we had.
 */
 if (value & X86_EFLAGS_TF)
  clear_tsk_thread_flag(task, TIF_FORCED_TF);
 else if (test_tsk_thread_flag(task, TIF_FORCED_TF))
  value |= X86_EFLAGS_TF;

 regs->flags = (regs->flags & ~FLAG_MASK) | (value & FLAG_MASK);

 return 0;
}

static int putreg(struct task_struct *child,
    unsigned long offset, unsigned long value)
{
 switch (offset) {
 case offsetof(struct user_regs_struct, cs):
 case offsetof(struct user_regs_struct, ds):
 case offsetof(struct user_regs_struct, es):
 case offsetof(struct user_regs_struct, fs):
 case offsetof(struct user_regs_struct, gs):
 case offsetof(struct user_regs_struct, ss):
  return set_segment_reg(child, offset, value);

 case offsetof(struct user_regs_struct, flags):
  return set_flags(child, value);

#ifdef CONFIG_X86_64
 case offsetof(struct user_regs_struct,fs_base):
  if (value >= TASK_SIZE_MAX)
   return -EIO;
  x86_fsbase_write_task(child, value);
  return 0;
 case offsetof(struct user_regs_struct,gs_base):
  if (value >= TASK_SIZE_MAX)
   return -EIO;
  x86_gsbase_write_task(child, value);
  return 0;
#endif
 }

 *pt_regs_access(task_pt_regs(child), offset) = value;
 return 0;
}

static unsigned long getreg(struct task_struct *task, unsigned long offset)
{
 switch (offset) {
 case offsetof(struct user_regs_struct, cs):
 case offsetof(struct user_regs_struct, ds):
 case offsetof(struct user_regs_struct, es):
 case offsetof(struct user_regs_struct, fs):
 case offsetof(struct user_regs_struct, gs):
 case offsetof(struct user_regs_struct, ss):
  return get_segment_reg(task, offset);

 case offsetof(struct user_regs_struct, flags):
  return get_flags(task);

#ifdef CONFIG_X86_64
 case offsetof(struct user_regs_struct, fs_base):
  return x86_fsbase_read_task(task);
 case offsetof(struct user_regs_struct, gs_base):
  return x86_gsbase_read_task(task);
#endif
 }

 return *pt_regs_access(task_pt_regs(task), offset);
}

static int genregs_get(struct task_struct *target,
         const struct user_regset *regset,
         struct membuf to)
{
 int reg;

 for (reg = 0; to.left; reg++)
  membuf_store(&to, getreg(target, reg * sizeof(unsigned long)));
 return 0;
}

static int genregs_set(struct task_struct *target,
         const struct user_regset *regset,
         unsigned int pos, unsigned int count,
         const void *kbuf, const void __user *ubuf)
{
 int ret = 0;
 if (kbuf) {
  const unsigned long *k = kbuf;
  while (count >= sizeof(*k) && !ret) {
   ret = putreg(target, pos, *k++);
   count -= sizeof(*k);
   pos += sizeof(*k);
  }
 } else {
  const unsigned long  __user *u = ubuf;
  while (count >= sizeof(*u) && !ret) {
   unsigned long word;
   ret = __get_user(word, u++);
   if (ret)
    break;
   ret = putreg(target, pos, word);
   count -= sizeof(*u);
   pos += sizeof(*u);
  }
 }
 return ret;
}

static void ptrace_triggered(struct perf_event *bp,
        struct perf_sample_data *data,
        struct pt_regs *regs)
{
 int i;
 struct thread_struct *thread = &(current->thread);

 /*
 * Store in the virtual DR6 register the fact that the breakpoint
 * was hit so the thread's debugger will see it.
 */
 for (i = 0; i < HBP_NUM; i++) {
  if (thread->ptrace_bps[i] == bp)
   break;
 }

 thread->virtual_dr6 |= (DR_TRAP0 << i);
}

/*
 * Walk through every ptrace breakpoints for this thread and
 * build the dr7 value on top of their attributes.
 *
 */
static unsigned long ptrace_get_dr7(struct perf_event *bp[])
{
 int i;
 int dr7 = 0;
 struct arch_hw_breakpoint *info;

 for (i = 0; i < HBP_NUM; i++) {
  if (bp[i] && !bp[i]->attr.disabled) {
   info = counter_arch_bp(bp[i]);
   dr7 |= encode_dr7(i, info->len, info->type);
  }
 }

 return dr7;
}

static int ptrace_fill_bp_fields(struct perf_event_attr *attr,
     int len, int type, bool disabled)
{
 int err, bp_len, bp_type;

 err = arch_bp_generic_fields(len, type, &bp_len, &bp_type);
 if (!err) {
  attr->bp_len = bp_len;
  attr->bp_type = bp_type;
  attr->disabled = disabled;
 }

 return err;
}

static struct perf_event *
ptrace_register_breakpoint(struct task_struct *tsk, int len, int type,
    unsigned long addr, bool disabled)
{
 struct perf_event_attr attr;
 int err;

 ptrace_breakpoint_init(&attr);
 attr.bp_addr = addr;

 err = ptrace_fill_bp_fields(&attr, len, type, disabled);
 if (err)
  return ERR_PTR(err);

 return register_user_hw_breakpoint(&attr, ptrace_triggered,
       NULL, tsk);
}

static int ptrace_modify_breakpoint(struct perf_event *bp, int len, int type,
     int disabled)
{
 struct perf_event_attr attr = bp->attr;
 int err;

 err = ptrace_fill_bp_fields(&attr, len, type, disabled);
 if (err)
  return err;

 return modify_user_hw_breakpoint(bp, &attr);
}

/*
 * Handle ptrace writes to debug register 7.
 */
static int ptrace_write_dr7(struct task_struct *tsk, unsigned long data)
{
 struct thread_struct *thread = &tsk->thread;
 unsigned long old_dr7;
 bool second_pass = false;
 int i, rc, ret = 0;

 data &= ~DR_CONTROL_RESERVED;
 old_dr7 = ptrace_get_dr7(thread->ptrace_bps);

restore:
 rc = 0;
 for (i = 0; i < HBP_NUM; i++) {
  unsigned len, type;
  bool disabled = !decode_dr7(data, i, &len, &type);
  struct perf_event *bp = thread->ptrace_bps[i];

  if (!bp) {
   if (disabled)
    continue;

   bp = ptrace_register_breakpoint(tsk,
     len, type, 0, disabled);
   if (IS_ERR(bp)) {
    rc = PTR_ERR(bp);
    break;
   }

   thread->ptrace_bps[i] = bp;
   continue;
  }

  rc = ptrace_modify_breakpoint(bp, len, type, disabled);
  if (rc)
   break;
 }

 /* Restore if the first pass failed, second_pass shouldn't fail. */
 if (rc && !WARN_ON(second_pass)) {
  ret = rc;
  data = old_dr7;
  second_pass = true;
  goto restore;
 }

 return ret;
}

/*
 * Handle PTRACE_PEEKUSR calls for the debug register area.
 */
static unsigned long ptrace_get_debugreg(struct task_struct *tsk, int n)
{
 struct thread_struct *thread = &tsk->thread;
 unsigned long val = 0;

 if (n < HBP_NUM) {
  int index = array_index_nospec(n, HBP_NUM);
  struct perf_event *bp = thread->ptrace_bps[index];

  if (bp)
   val = bp->hw.info.address;
 } else if (n == 6) {
  val = thread->virtual_dr6 ^ DR6_RESERVED; /* Flip back to arch polarity */
 } else if (n == 7) {
  val = thread->ptrace_dr7;
 }
 return val;
}

static int ptrace_set_breakpoint_addr(struct task_struct *tsk, int nr,
          unsigned long addr)
{
 struct thread_struct *t = &tsk->thread;
 struct perf_event *bp = t->ptrace_bps[nr];
 int err = 0;

 if (!bp) {
  /*
 * Put stub len and type to create an inactive but correct bp.
 *
 * CHECKME: the previous code returned -EIO if the addr wasn't
 * a valid task virtual addr. The new one will return -EINVAL in
 *  this case.
 * -EINVAL may be what we want for in-kernel breakpoints users,
 * but -EIO looks better for ptrace, since we refuse a register
 * writing for the user. And anyway this is the previous
 * behaviour.
 */
  bp = ptrace_register_breakpoint(tsk,
    X86_BREAKPOINT_LEN_1, X86_BREAKPOINT_WRITE,
    addr, true);
  if (IS_ERR(bp))
   err = PTR_ERR(bp);
  else
   t->ptrace_bps[nr] = bp;
 } else {
  struct perf_event_attr attr = bp->attr;

  attr.bp_addr = addr;
  err = modify_user_hw_breakpoint(bp, &attr);
 }

 return err;
}

/*
 * Handle PTRACE_POKEUSR calls for the debug register area.
 */
static int ptrace_set_debugreg(struct task_struct *tsk, int n,
          unsigned long val)
{
 struct thread_struct *thread = &tsk->thread;
 /* There are no DR4 or DR5 registers */
 int rc = -EIO;

 if (n < HBP_NUM) {
  rc = ptrace_set_breakpoint_addr(tsk, n, val);
 } else if (n == 6) {
  thread->virtual_dr6 = val ^ DR6_RESERVED; /* Flip to positive polarity */
  rc = 0;
 } else if (n == 7) {
  rc = ptrace_write_dr7(tsk, val);
  if (!rc)
   thread->ptrace_dr7 = val;
 }
 return rc;
}

/*
 * These access the current or another (stopped) task's io permission
 * bitmap for debugging or core dump.
 */
static int ioperm_active(struct task_struct *target,
    const struct user_regset *regset)
{
 struct io_bitmap *iobm = target->thread.io_bitmap;

 return iobm ? DIV_ROUND_UP(iobm->max, regset->size) : 0;
}

static int ioperm_get(struct task_struct *target,
        const struct user_regset *regset,
        struct membuf to)
{
 struct io_bitmap *iobm = target->thread.io_bitmap;

 if (!iobm)
  return -ENXIO;

 return membuf_write(&to, iobm->bitmap, IO_BITMAP_BYTES);
}

/*
 * Called by kernel/ptrace.c when detaching..
 *
 * Make sure the single step bit is not set.
 */
void ptrace_disable(struct task_struct *child)
{
 user_disable_single_step(child);
}

#if defined CONFIG_X86_32 || defined CONFIG_IA32_EMULATION
static const struct user_regset_view user_x86_32_view; /* Initialized below. */
#endif
#ifdef CONFIG_X86_64
static const struct user_regset_view user_x86_64_view; /* Initialized below. */
#endif

long arch_ptrace(struct task_struct *child, long request,
   unsigned long addr, unsigned long data)
{
 int ret;
 unsigned long __user *datap = (unsigned long __user *)data;

#ifdef CONFIG_X86_64
 /* This is native 64-bit ptrace() */
 const struct user_regset_view *regset_view = &user_x86_64_view;
#else
 /* This is native 32-bit ptrace() */
 const struct user_regset_view *regset_view = &user_x86_32_view;
#endif

 switch (request) {
 /* read the word at location addr in the USER area. */
 case PTRACE_PEEKUSR: {
  unsigned long tmp;

  ret = -EIO;
  if ((addr & (sizeof(data) - 1)) || addr >= sizeof(struct user))
   break;

  tmp = 0;  /* Default return condition */
  if (addr < sizeof(struct user_regs_struct))
   tmp = getreg(child, addr);
  else if (addr >= offsetof(struct user, u_debugreg[0]) &&
    addr <= offsetof(struct user, u_debugreg[7])) {
   addr -= offsetof(struct user, u_debugreg[0]);
   tmp = ptrace_get_debugreg(child, addr / sizeof(data));
  }
  ret = put_user(tmp, datap);
  break;
 }

 case PTRACE_POKEUSR: /* write the word at location addr in the USER area */
  ret = -EIO;
  if ((addr & (sizeof(data) - 1)) || addr >= sizeof(struct user))
   break;

  if (addr < sizeof(struct user_regs_struct))
   ret = putreg(child, addr, data);
  else if (addr >= offsetof(struct user, u_debugreg[0]) &&
    addr <= offsetof(struct user, u_debugreg[7])) {
   addr -= offsetof(struct user, u_debugreg[0]);
   ret = ptrace_set_debugreg(child,
        addr / sizeof(data), data);
  }
  break;

 case PTRACE_GETREGS: /* Get all gp regs from the child. */
  return copy_regset_to_user(child,
        regset_view,
        REGSET_GENERAL,
        0, sizeof(struct user_regs_struct),
        datap);

 case PTRACE_SETREGS: /* Set all gp regs in the child. */
  return copy_regset_from_user(child,
          regset_view,
          REGSET_GENERAL,
          0, sizeof(struct user_regs_struct),
          datap);

 case PTRACE_GETFPREGS: /* Get the child FPU state. */
  return copy_regset_to_user(child,
        regset_view,
        REGSET_FP,
        0, sizeof(struct user_i387_struct),
        datap);

 case PTRACE_SETFPREGS: /* Set the child FPU state. */
  return copy_regset_from_user(child,
          regset_view,
          REGSET_FP,
          0, sizeof(struct user_i387_struct),
          datap);

#ifdef CONFIG_X86_32
 case PTRACE_GETFPXREGS: /* Get the child extended FPU state. */
  return copy_regset_to_user(child, &user_x86_32_view,
        REGSET32_XFP,
        0, sizeof(struct user_fxsr_struct),
        datap) ? -EIO : 0;

 case PTRACE_SETFPXREGS: /* Set the child extended FPU state. */
  return copy_regset_from_user(child, &user_x86_32_view,
          REGSET32_XFP,
          0, sizeof(struct user_fxsr_struct),
          datap) ? -EIO : 0;
#endif

#if defined CONFIG_X86_32 || defined CONFIG_IA32_EMULATION
 case PTRACE_GET_THREAD_AREA:
  if ((int) addr < 0)
   return -EIO;
  ret = do_get_thread_area(child, addr,
     (struct user_desc __user *)data);
  break;

 case PTRACE_SET_THREAD_AREA:
  if ((int) addr < 0)
   return -EIO;
  ret = do_set_thread_area(child, addr,
     (struct user_desc __user *)data, 0);
  break;
#endif

#ifdef CONFIG_X86_64
  /* normal 64bit interface to access TLS data.
   Works just like arch_prctl, except that the arguments
   are reversed. */
 case PTRACE_ARCH_PRCTL:
  ret = do_arch_prctl_64(child, data, addr);
  break;
#endif

 default:
  ret = ptrace_request(child, request, addr, data);
  break;
 }

 return ret;
}

#ifdef CONFIG_IA32_EMULATION

#include <linux/compat.h>
#include <linux/syscalls.h>
#include <asm/ia32.h>
#include <asm/user32.h>

#define R32(l,q)       \
 case offsetof(struct user32, regs.l):    \
  regs->q = value; break

#define SEG32(rs)       \
 case offsetof(struct user32, regs.rs):    \
  return set_segment_reg(child,    \
           offsetof(struct user_regs_struct, rs), \
           value);    \
  break

static int putreg32(struct task_struct *child, unsigned regno, u32 value)
{
 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(child);
 int ret;

 switch (regno) {

 SEG32(cs);
 SEG32(ds);
 SEG32(es);

 /*
 * A 32-bit ptracer on a 64-bit kernel expects that writing
 * FS or GS will also update the base.  This is needed for
 * operations like PTRACE_SETREGS to fully restore a saved
 * CPU state.
 */

 case offsetof(struct user32, regs.fs):
  ret = set_segment_reg(child,
          offsetof(struct user_regs_struct, fs),
          value);
  if (ret == 0)
   child->thread.fsbase =
    x86_fsgsbase_read_task(child, value);
  return ret;

 case offsetof(struct user32, regs.gs):
  ret = set_segment_reg(child,
          offsetof(struct user_regs_struct, gs),
          value);
  if (ret == 0)
   child->thread.gsbase =
    x86_fsgsbase_read_task(child, value);
  return ret;

 SEG32(ss);

 R32(ebx, bx);
 R32(ecx, cx);
 R32(edx, dx);
 R32(edi, di);
 R32(esi, si);
 R32(ebp, bp);
 R32(eax, ax);
 R32(eip, ip);
 R32(esp, sp);

 case offsetof(struct user32, regs.orig_eax):
  /*
 * Warning: bizarre corner case fixup here.  A 32-bit
 * debugger setting orig_eax to -1 wants to disable
 * syscall restart.  Make sure that the syscall
 * restart code sign-extends orig_ax.  Also make sure
 * we interpret the -ERESTART* codes correctly if
 * loaded into regs->ax in case the task is not
 * actually still sitting at the exit from a 32-bit
 * syscall with TS_COMPAT still set.
 */
  regs->orig_ax = value;
  if (syscall_get_nr(child, regs) != -1)
   child->thread_info.status |= TS_I386_REGS_POKED;
  break;

 case offsetof(struct user32, regs.eflags):
  return set_flags(child, value);

 case offsetof(struct user32, u_debugreg[0]) ...
  offsetof(struct user32, u_debugreg[7]):
  regno -= offsetof(struct user32, u_debugreg[0]);
  return ptrace_set_debugreg(child, regno / 4, value);

 default:
  if (regno > sizeof(struct user32) || (regno & 3))
   return -EIO;

  /*
 * Other dummy fields in the virtual user structure
 * are ignored
 */
  break;
 }
 return 0;
}

#undef R32
#undef SEG32

#define R32(l,q)       \
 case offsetof(struct user32, regs.l):    \
  *val = regs->q; break

#define SEG32(rs)       \
 case offsetof(struct user32, regs.rs):    \
  *val = get_segment_reg(child,    \
           offsetof(struct user_regs_struct, rs)); \
  break

static int getreg32(struct task_struct *child, unsigned regno, u32 *val)
{
 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(child);

 switch (regno) {

 SEG32(ds);
 SEG32(es);
 SEG32(fs);
 SEG32(gs);

 R32(cs, cs);
 R32(ss, ss);
 R32(ebx, bx);
 R32(ecx, cx);
 R32(edx, dx);
 R32(edi, di);
 R32(esi, si);
 R32(ebp, bp);
 R32(eax, ax);
 R32(orig_eax, orig_ax);
 R32(eip, ip);
 R32(esp, sp);

 case offsetof(struct user32, regs.eflags):
  *val = get_flags(child);
  break;

 case offsetof(struct user32, u_debugreg[0]) ...
  offsetof(struct user32, u_debugreg[7]):
  regno -= offsetof(struct user32, u_debugreg[0]);
  *val = ptrace_get_debugreg(child, regno / 4);
  break;

 default:
  if (regno > sizeof(struct user32) || (regno & 3))
   return -EIO;

  /*
 * Other dummy fields in the virtual user structure
 * are ignored
 */
  *val = 0;
  break;
 }
 return 0;
}

#undef R32
#undef SEG32

static int genregs32_get(struct task_struct *target,
    const struct user_regset *regset,
    struct membuf to)
{
 int reg;

 for (reg = 0; to.left; reg++) {
  u32 val;
  getreg32(target, reg * 4, &val);
  membuf_store(&to, val);
 }
 return 0;
}

static int genregs32_set(struct task_struct *target,
    const struct user_regset *regset,
    unsigned int pos, unsigned int count,
    const void *kbuf, const void __user *ubuf)
{
 int ret = 0;
 if (kbuf) {
  const compat_ulong_t *k = kbuf;
  while (count >= sizeof(*k) && !ret) {
   ret = putreg32(target, pos, *k++);
   count -= sizeof(*k);
   pos += sizeof(*k);
  }
 } else {
  const compat_ulong_t __user *u = ubuf;
  while (count >= sizeof(*u) && !ret) {
   compat_ulong_t word;
   ret = __get_user(word, u++);
   if (ret)
    break;
   ret = putreg32(target, pos, word);
   count -= sizeof(*u);
   pos += sizeof(*u);
  }
 }
 return ret;
}

static long ia32_arch_ptrace(struct task_struct *child, compat_long_t request,
        compat_ulong_t caddr, compat_ulong_t cdata)
{
 unsigned long addr = caddr;
 unsigned long data = cdata;
 void __user *datap = compat_ptr(data);
 int ret;
 __u32 val;

 switch (request) {
 case PTRACE_PEEKUSR:
  ret = getreg32(child, addr, &val);
  if (ret == 0)
   ret = put_user(val, (__u32 __user *)datap);
  break;

 case PTRACE_POKEUSR:
  ret = putreg32(child, addr, data);
  break;

 case PTRACE_GETREGS: /* Get all gp regs from the child. */
  return copy_regset_to_user(child, &user_x86_32_view,
        REGSET_GENERAL,
        0, sizeof(struct user_regs_struct32),
        datap);

 case PTRACE_SETREGS: /* Set all gp regs in the child. */
  return copy_regset_from_user(child, &user_x86_32_view,
          REGSET_GENERAL, 0,
          sizeof(struct user_regs_struct32),
          datap);

 case PTRACE_GETFPREGS: /* Get the child FPU state. */
  return copy_regset_to_user(child, &user_x86_32_view,
        REGSET_FP, 0,
        sizeof(struct user_i387_ia32_struct),
        datap);

 case PTRACE_SETFPREGS: /* Set the child FPU state. */
  return copy_regset_from_user(
   child, &user_x86_32_view, REGSET_FP,
   0, sizeof(struct user_i387_ia32_struct), datap);

 case PTRACE_GETFPXREGS: /* Get the child extended FPU state. */
  return copy_regset_to_user(child, &user_x86_32_view,
        REGSET32_XFP, 0,
        sizeof(struct user32_fxsr_struct),
        datap);

 case PTRACE_SETFPXREGS: /* Set the child extended FPU state. */
  return copy_regset_from_user(child, &user_x86_32_view,
          REGSET32_XFP, 0,
          sizeof(struct user32_fxsr_struct),
          datap);

 case PTRACE_GET_THREAD_AREA:
 case PTRACE_SET_THREAD_AREA:
  return arch_ptrace(child, request, addr, data);

 default:
  return compat_ptrace_request(child, request, addr, data);
 }

 return ret;
}
#endif /* CONFIG_IA32_EMULATION */

#ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
static long x32_arch_ptrace(struct task_struct *child,
       compat_long_t request, compat_ulong_t caddr,
       compat_ulong_t cdata)
{
 unsigned long addr = caddr;
 unsigned long data = cdata;
 void __user *datap = compat_ptr(data);
 int ret;

 switch (request) {
 /* Read 32bits at location addr in the USER area.  Only allow
   to return the lower 32bits of segment and debug registers.  */
 case PTRACE_PEEKUSR: {
  u32 tmp;

  ret = -EIO;
  if ((addr & (sizeof(data) - 1)) || addr >= sizeof(struct user) ||
      addr < offsetof(struct user_regs_struct, cs))
   break;

  tmp = 0;  /* Default return condition */
  if (addr < sizeof(struct user_regs_struct))
   tmp = getreg(child, addr);
  else if (addr >= offsetof(struct user, u_debugreg[0]) &&
    addr <= offsetof(struct user, u_debugreg[7])) {
   addr -= offsetof(struct user, u_debugreg[0]);
   tmp = ptrace_get_debugreg(child, addr / sizeof(data));
  }
  ret = put_user(tmp, (__u32 __user *)datap);
  break;
 }

 /* Write the word at location addr in the USER area.  Only allow
   to update segment and debug registers with the upper 32bits
   zero-extended. */
 case PTRACE_POKEUSR:
  ret = -EIO;
  if ((addr & (sizeof(data) - 1)) || addr >= sizeof(struct user) ||
      addr < offsetof(struct user_regs_struct, cs))
   break;

  if (addr < sizeof(struct user_regs_struct))
   ret = putreg(child, addr, data);
  else if (addr >= offsetof(struct user, u_debugreg[0]) &&
    addr <= offsetof(struct user, u_debugreg[7])) {
   addr -= offsetof(struct user, u_debugreg[0]);
   ret = ptrace_set_debugreg(child,
        addr / sizeof(data), data);
  }
  break;

 case PTRACE_GETREGS: /* Get all gp regs from the child. */
  return copy_regset_to_user(child,
        &user_x86_64_view,
        REGSET_GENERAL,
        0, sizeof(struct user_regs_struct),
        datap);

 case PTRACE_SETREGS: /* Set all gp regs in the child. */
  return copy_regset_from_user(child,
          &user_x86_64_view,
          REGSET_GENERAL,
          0, sizeof(struct user_regs_struct),
          datap);

 case PTRACE_GETFPREGS: /* Get the child FPU state. */
  return copy_regset_to_user(child,
        &user_x86_64_view,
        REGSET_FP,
        0, sizeof(struct user_i387_struct),
        datap);

 case PTRACE_SETFPREGS: /* Set the child FPU state. */
  return copy_regset_from_user(child,
          &user_x86_64_view,
          REGSET_FP,
          0, sizeof(struct user_i387_struct),
          datap);

 default:
  return compat_ptrace_request(child, request, addr, data);
 }

 return ret;
}
#endif

#ifdef CONFIG_COMPAT
long compat_arch_ptrace(struct task_struct *child, compat_long_t request,
   compat_ulong_t caddr, compat_ulong_t cdata)
{
#ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
 if (!in_ia32_syscall())
  return x32_arch_ptrace(child, request, caddr, cdata);
#endif
#ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 return ia32_arch_ptrace(child, request, caddr, cdata);
#else
 return 0;
#endif
}
#endif /* CONFIG_COMPAT */

#ifdef CONFIG_X86_64

static struct user_regset x86_64_regsets[] __ro_after_init = {
 [REGSET64_GENERAL] = {
  USER_REGSET_NOTE_TYPE(PRSTATUS),
  .n  = sizeof(struct user_regs_struct) / sizeof(long),
  .size  = sizeof(long),
  .align  = sizeof(long),
  .regset_get = genregs_get,
  .set  = genregs_set
 },
 [REGSET64_FP] = {
  USER_REGSET_NOTE_TYPE(PRFPREG),
  .n  = sizeof(struct fxregs_state) / sizeof(long),
  .size  = sizeof(long),
  .align  = sizeof(long),
  .active  = regset_xregset_fpregs_active,
  .regset_get = xfpregs_get,
  .set  = xfpregs_set
 },
 [REGSET64_XSTATE] = {
  USER_REGSET_NOTE_TYPE(X86_XSTATE),
  .size  = sizeof(u64),
  .align  = sizeof(u64),
  .active  = xstateregs_active,
  .regset_get = xstateregs_get,
  .set  = xstateregs_set
 },
 [REGSET64_IOPERM] = {
  USER_REGSET_NOTE_TYPE(386_IOPERM),
  .n  = IO_BITMAP_LONGS,
  .size  = sizeof(long),
  .align  = sizeof(long),
  .active  = ioperm_active,
  .regset_get = ioperm_get
 },
#ifdef CONFIG_X86_USER_SHADOW_STACK
 [REGSET64_SSP] = {
  USER_REGSET_NOTE_TYPE(X86_SHSTK),
  .n  = 1,
  .size  = sizeof(u64),
  .align  = sizeof(u64),
  .active  = ssp_active,
  .regset_get = ssp_get,
  .set  = ssp_set
 },
#endif
};

static const struct user_regset_view user_x86_64_view = {
 .name = "x86_64", .e_machine = EM_X86_64,
 .regsets = x86_64_regsets, .n = ARRAY_SIZE(x86_64_regsets)
};

#else  /* CONFIG_X86_32 */

#define user_regs_struct32 user_regs_struct
#define genregs32_get  genregs_get
#define genregs32_set  genregs_set

#endif /* CONFIG_X86_64 */

#if defined CONFIG_X86_32 || defined CONFIG_IA32_EMULATION
static struct user_regset x86_32_regsets[] __ro_after_init = {
 [REGSET32_GENERAL] = {
  USER_REGSET_NOTE_TYPE(PRSTATUS),
  .n  = sizeof(struct user_regs_struct32) / sizeof(u32),
  .size  = sizeof(u32),
  .align  = sizeof(u32),
  .regset_get = genregs32_get,
  .set  = genregs32_set
 },
 [REGSET32_FP] = {
  USER_REGSET_NOTE_TYPE(PRFPREG),
  .n  = sizeof(struct user_i387_ia32_struct) / sizeof(u32),
  .size  = sizeof(u32),
  .align  = sizeof(u32),
  .active  = regset_fpregs_active,
  .regset_get = fpregs_get,
  .set  = fpregs_set
 },
 [REGSET32_XFP] = {
  USER_REGSET_NOTE_TYPE(PRXFPREG),
  .n  = sizeof(struct fxregs_state) / sizeof(u32),
  .size  = sizeof(u32),
  .align  = sizeof(u32),
  .active  = regset_xregset_fpregs_active,
  .regset_get = xfpregs_get,
  .set  = xfpregs_set
 },
 [REGSET32_XSTATE] = {
  USER_REGSET_NOTE_TYPE(X86_XSTATE),
  .size  = sizeof(u64),
  .align  = sizeof(u64),
  .active  = xstateregs_active,
  .regset_get = xstateregs_get,
  .set  = xstateregs_set
 },
 [REGSET32_TLS] = {
  USER_REGSET_NOTE_TYPE(386_TLS),
  .n  = GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES,
  .bias  = GDT_ENTRY_TLS_MIN,
  .size  = sizeof(struct user_desc),
  .align  = sizeof(struct user_desc),
  .active  = regset_tls_active,
  .regset_get = regset_tls_get,
  .set  = regset_tls_set
 },
 [REGSET32_IOPERM] = {
  USER_REGSET_NOTE_TYPE(386_IOPERM),
  .n  = IO_BITMAP_BYTES / sizeof(u32),
  .size  = sizeof(u32),
  .align  = sizeof(u32),
  .active  = ioperm_active,
  .regset_get = ioperm_get
 },
};

static const struct user_regset_view user_x86_32_view = {
 .name = "i386", .e_machine = EM_386,
 .regsets = x86_32_regsets, .n = ARRAY_SIZE(x86_32_regsets)
};
#endif

/*
 * This represents bytes 464..511 in the memory layout exported through
 * the REGSET_XSTATE interface.
 */
u64 xstate_fx_sw_bytes[USER_XSTATE_FX_SW_WORDS];

void __init update_regset_xstate_info(unsigned int size, u64 xstate_mask)
{
#ifdef CONFIG_X86_64
 x86_64_regsets[REGSET64_XSTATE].n = size / sizeof(u64);
#endif
#if defined CONFIG_X86_32 || defined CONFIG_IA32_EMULATION
 x86_32_regsets[REGSET32_XSTATE].n = size / sizeof(u64);
#endif
 xstate_fx_sw_bytes[USER_XSTATE_XCR0_WORD] = xstate_mask;
}

/*
 * This is used by the core dump code to decide which regset to dump.  The
 * core dump code writes out the resulting .e_machine and the corresponding
 * regsets.  This is suboptimal if the task is messing around with its CS.L
 * field, but at worst the core dump will end up missing some information.
 *
 * Unfortunately, it is also used by the broken PTRACE_GETREGSET and
 * PTRACE_SETREGSET APIs.  These APIs look at the .regsets field but have
 * no way to make sure that the e_machine they use matches the caller's
 * expectations.  The result is that the data format returned by
 * PTRACE_GETREGSET depends on the returned CS field (and even the offset
 * of the returned CS field depends on its value!) and the data format
 * accepted by PTRACE_SETREGSET is determined by the old CS value.  The
 * upshot is that it is basically impossible to use these APIs correctly.
 *
 * The best way to fix it in the long run would probably be to add new
 * improved ptrace() APIs to read and write registers reliably, possibly by
 * allowing userspace to select the ELF e_machine variant that they expect.
 */
const struct user_regset_view *task_user_regset_view(struct task_struct *task)
{
#ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 if (!user_64bit_mode(task_pt_regs(task)))
#endif
#if defined CONFIG_X86_32 || defined CONFIG_IA32_EMULATION
  return &user_x86_32_view;
#endif
#ifdef CONFIG_X86_64
 return &user_x86_64_view;
#endif
}

void send_sigtrap(struct pt_regs *regs, int error_code, int si_code)
{
 struct task_struct *tsk = current;

 tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_DB;
 tsk->thread.error_code = error_code;

 /* Send us the fake SIGTRAP */
 force_sig_fault(SIGTRAP, si_code,
   user_mode(regs) ? (void __user *)regs->ip : NULL);
}

void user_single_step_report(struct pt_regs *regs)
{
 send_sigtrap(regs, 0, TRAP_BRKPT);
}