Quelle  ptrace.h   Sprache: C

/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
/*
 * Ptrace interface test helper functions
 *
 * Copyright (C) 2015 Anshuman Khandual, IBM Corporation.
 */

#define __SANE_USERSPACE_TYPES__

#include <inttypes.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <malloc.h>
#include <errno.h>
#include <time.h>
#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/uio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/signal.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/user.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <linux/elf.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/auxvec.h>
#include "reg.h"
#include "utils.h"

#define TEST_PASS 0
#define TEST_FAIL 1

struct fpr_regs {
 __u64 fpr[32];
 __u64 fpscr;
};

struct tm_spr_regs {
 unsigned long tm_tfhar;
 unsigned long tm_texasr;
 unsigned long tm_tfiar;
};

#ifndef NT_PPC_TAR
#define NT_PPC_TAR 0x103
#define NT_PPC_PPR 0x104
#define NT_PPC_DSCR 0x105
#define NT_PPC_EBB 0x106
#define NT_PPC_PMU 0x107
#define NT_PPC_TM_CGPR 0x108
#define NT_PPC_TM_CFPR 0x109
#define NT_PPC_TM_CVMX 0x10a
#define NT_PPC_TM_CVSX 0x10b
#define NT_PPC_TM_SPR 0x10c
#define NT_PPC_TM_CTAR 0x10d
#define NT_PPC_TM_CPPR 0x10e
#define NT_PPC_TM_CDSCR 0x10f
#endif

/* Basic ptrace operations */
int start_trace(pid_t child)
{
 int ret;

 ret = ptrace(PTRACE_ATTACH, child, NULL, NULL);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_ATTACH) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 ret = waitpid(child, NULL, 0);
 if (ret != child) {
  perror("waitpid() failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

int stop_trace(pid_t child)
{
 int ret;

 ret = ptrace(PTRACE_DETACH, child, NULL, NULL);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_DETACH) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

int cont_trace(pid_t child)
{
 int ret;

 ret = ptrace(PTRACE_CONT, child, NULL, NULL);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_CONT) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

int ptrace_read_regs(pid_t child, unsigned long type, unsigned long regs[],
       int n)
{
 struct iovec iov;
 long ret;

 FAIL_IF(start_trace(child));

 iov.iov_base = regs;
 iov.iov_len = n * sizeof(unsigned long);

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, type, &iov);
 if (ret)
  return ret;

 FAIL_IF(stop_trace(child));

 return TEST_PASS;
}

long ptrace_write_regs(pid_t child, unsigned long type, unsigned long regs[],
         int n)
{
 struct iovec iov;
 long ret;

 FAIL_IF(start_trace(child));

 iov.iov_base = regs;
 iov.iov_len = n * sizeof(unsigned long);

 ret = ptrace(PTRACE_SETREGSET, child, type, &iov);

 FAIL_IF(stop_trace(child));

 return ret;
}

/* TAR, PPR, DSCR */
int show_tar_registers(pid_t child, unsigned long *out)
{
 struct iovec iov;
 unsigned long *reg;
 int ret;

 reg = malloc(sizeof(unsigned long));
 if (!reg) {
  perror("malloc() failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 iov.iov_base = (u64 *) reg;
 iov.iov_len = sizeof(unsigned long);

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_TAR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  goto fail;
 }
 if (out)
  out[0] = *reg;

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_PPR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  goto fail;
 }
 if (out)
  out[1] = *reg;

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_DSCR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  goto fail;
 }
 if (out)
  out[2] = *reg;

 free(reg);
 return TEST_PASS;
fail:
 free(reg);
 return TEST_FAIL;
}

int write_tar_registers(pid_t child, unsigned long tar,
  unsigned long ppr, unsigned long dscr)
{
 struct iovec iov;
 unsigned long *reg;
 int ret;

 reg = malloc(sizeof(unsigned long));
 if (!reg) {
  perror("malloc() failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 iov.iov_base = (u64 *) reg;
 iov.iov_len = sizeof(unsigned long);

 *reg = tar;
 ret = ptrace(PTRACE_SETREGSET, child, NT_PPC_TAR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_SETREGSET) failed");
  goto fail;
 }

 *reg = ppr;
 ret = ptrace(PTRACE_SETREGSET, child, NT_PPC_PPR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_SETREGSET) failed");
  goto fail;
 }

 *reg = dscr;
 ret = ptrace(PTRACE_SETREGSET, child, NT_PPC_DSCR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_SETREGSET) failed");
  goto fail;
 }

 free(reg);
 return TEST_PASS;
fail:
 free(reg);
 return TEST_FAIL;
}

int show_tm_checkpointed_state(pid_t child, unsigned long *out)
{
 struct iovec iov;
 unsigned long *reg;
 int ret;

 reg = malloc(sizeof(unsigned long));
 if (!reg) {
  perror("malloc() failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 iov.iov_base = (u64 *) reg;
 iov.iov_len = sizeof(unsigned long);

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_TM_CTAR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  goto fail;
 }
 if (out)
  out[0] = *reg;

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_TM_CPPR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  goto fail;
 }
 if (out)
  out[1] = *reg;

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_TM_CDSCR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  goto fail;
 }
 if (out)
  out[2] = *reg;

 free(reg);
 return TEST_PASS;

fail:
 free(reg);
 return TEST_FAIL;
}

int write_ckpt_tar_registers(pid_t child, unsigned long tar,
  unsigned long ppr, unsigned long dscr)
{
 struct iovec iov;
 unsigned long *reg;
 int ret;

 reg = malloc(sizeof(unsigned long));
 if (!reg) {
  perror("malloc() failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 iov.iov_base = (u64 *) reg;
 iov.iov_len = sizeof(unsigned long);

 *reg = tar;
 ret = ptrace(PTRACE_SETREGSET, child, NT_PPC_TM_CTAR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  goto fail;
 }

 *reg = ppr;
 ret = ptrace(PTRACE_SETREGSET, child, NT_PPC_TM_CPPR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  goto fail;
 }

 *reg = dscr;
 ret = ptrace(PTRACE_SETREGSET, child, NT_PPC_TM_CDSCR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  goto fail;
 }

 free(reg);
 return TEST_PASS;
fail:
 free(reg);
 return TEST_FAIL;
}

/* FPR */
int show_fpr(pid_t child, __u64 *fpr)
{
 struct fpr_regs *regs;
 int ret, i;

 regs = (struct fpr_regs *) malloc(sizeof(struct fpr_regs));
 ret = ptrace(PTRACE_GETFPREGS, child, NULL, regs);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 if (fpr) {
  for (i = 0; i < 32; i++)
   fpr[i] = regs->fpr[i];
 }
 return TEST_PASS;
}

int write_fpr(pid_t child, __u64 val)
{
 struct fpr_regs *regs;
 int ret, i;

 regs = (struct fpr_regs *) malloc(sizeof(struct fpr_regs));
 ret = ptrace(PTRACE_GETFPREGS, child, NULL, regs);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 for (i = 0; i < 32; i++)
  regs->fpr[i] = val;

 ret = ptrace(PTRACE_SETFPREGS, child, NULL, regs);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

int show_ckpt_fpr(pid_t child, __u64 *fpr)
{
 struct fpr_regs *regs;
 struct iovec iov;
 int ret, i;

 regs = (struct fpr_regs *) malloc(sizeof(struct fpr_regs));
 iov.iov_base = regs;
 iov.iov_len = sizeof(struct fpr_regs);

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_TM_CFPR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 if (fpr) {
  for (i = 0; i < 32; i++)
   fpr[i] = regs->fpr[i];
 }

 return TEST_PASS;
}

int write_ckpt_fpr(pid_t child, unsigned long val)
{
 struct fpr_regs *regs;
 struct iovec iov;
 int ret, i;

 regs = (struct fpr_regs *) malloc(sizeof(struct fpr_regs));
 iov.iov_base = regs;
 iov.iov_len = sizeof(struct fpr_regs);

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_TM_CFPR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 for (i = 0; i < 32; i++)
  regs->fpr[i] = val;

 ret = ptrace(PTRACE_SETREGSET, child, NT_PPC_TM_CFPR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

/* GPR */
int show_gpr(pid_t child, unsigned long *gpr)
{
 struct pt_regs *regs;
 int ret, i;

 regs = (struct pt_regs *) malloc(sizeof(struct pt_regs));
 if (!regs) {
  perror("malloc() failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGS, child, NULL, regs);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 if (gpr) {
  for (i = 14; i < 32; i++)
   gpr[i-14] = regs->gpr[i];
 }

 return TEST_PASS;
}

long sys_ptrace(enum __ptrace_request request, pid_t pid, unsigned long addr, unsigned long data)
{
 return syscall(__NR_ptrace, request, pid, (void *)addr, data);
}

// 33 because of FPSCR
#define PT_NUM_FPRS (33 * (sizeof(__u64) / sizeof(unsigned long)))

__u64 *peek_fprs(pid_t child)
{
 unsigned long *fprs, *p, addr;
 long ret;
 int i;

 fprs = malloc(sizeof(unsigned long) * PT_NUM_FPRS);
 if (!fprs) {
  perror("malloc() failed");
  return NULL;
 }

 for (i = 0, p = fprs; i < PT_NUM_FPRS; i++, p++) {
  addr = sizeof(unsigned long) * (PT_FPR0 + i);
  ret = sys_ptrace(PTRACE_PEEKUSER, child, addr, (unsigned long)p);
  if (ret) {
   perror("ptrace(PTRACE_PEEKUSR) failed");
   return NULL;
  }
 }

 addr = sizeof(unsigned long) * (PT_FPR0 + i);
 ret = sys_ptrace(PTRACE_PEEKUSER, child, addr, (unsigned long)&addr);
 if (!ret) {
  printf("ptrace(PTRACE_PEEKUSR) succeeded unexpectedly!\n");
  return NULL;
 }

 return (__u64 *)fprs;
}

int poke_fprs(pid_t child, unsigned long *fprs)
{
 unsigned long *p, addr;
 long ret;
 int i;

 for (i = 0, p = fprs; i < PT_NUM_FPRS; i++, p++) {
  addr = sizeof(unsigned long) * (PT_FPR0 + i);
  ret = sys_ptrace(PTRACE_POKEUSER, child, addr, *p);
  if (ret) {
   perror("ptrace(PTRACE_POKEUSR) failed");
   return -1;
  }
 }

 addr = sizeof(unsigned long) * (PT_FPR0 + i);
 ret = sys_ptrace(PTRACE_POKEUSER, child, addr, addr);
 if (!ret) {
  printf("ptrace(PTRACE_POKEUSR) succeeded unexpectedly!\n");
  return -1;
 }

 return 0;
}

int write_gpr(pid_t child, unsigned long val)
{
 struct pt_regs *regs;
 int i, ret;

 regs = (struct pt_regs *) malloc(sizeof(struct pt_regs));
 if (!regs) {
  perror("malloc() failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGS, child, NULL, regs);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 for (i = 14; i < 32; i++)
  regs->gpr[i] = val;

 ret = ptrace(PTRACE_SETREGS, child, NULL, regs);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

int show_ckpt_gpr(pid_t child, unsigned long *gpr)
{
 struct pt_regs *regs;
 struct iovec iov;
 int ret, i;

 regs = (struct pt_regs *) malloc(sizeof(struct pt_regs));
 if (!regs) {
  perror("malloc() failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 iov.iov_base = (u64 *) regs;
 iov.iov_len = sizeof(struct pt_regs);

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_TM_CGPR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 if (gpr) {
  for (i = 14; i < 32; i++)
   gpr[i-14] = regs->gpr[i];
 }

 return TEST_PASS;
}

int write_ckpt_gpr(pid_t child, unsigned long val)
{
 struct pt_regs *regs;
 struct iovec iov;
 int ret, i;

 regs = (struct pt_regs *) malloc(sizeof(struct pt_regs));
 if (!regs) {
  perror("malloc() failed\n");
  return TEST_FAIL;
 }
 iov.iov_base = (u64 *) regs;
 iov.iov_len = sizeof(struct pt_regs);

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_TM_CGPR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 for (i = 14; i < 32; i++)
  regs->gpr[i] = val;

 ret = ptrace(PTRACE_SETREGSET, child, NT_PPC_TM_CGPR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

/* VMX */
int show_vmx(pid_t child, unsigned long vmx[][2])
{
 int ret;

 ret = ptrace(PTRACE_GETVRREGS, child, 0, vmx);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETVRREGS) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

int show_vmx_ckpt(pid_t child, unsigned long vmx[][2])
{
 unsigned long regs[34][2];
 struct iovec iov;
 int ret;

 iov.iov_base = (u64 *) regs;
 iov.iov_len = sizeof(regs);
 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_TM_CVMX, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET, NT_PPC_TM_CVMX) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 memcpy(vmx, regs, sizeof(regs));
 return TEST_PASS;
}


int write_vmx(pid_t child, unsigned long vmx[][2])
{
 int ret;

 ret = ptrace(PTRACE_SETVRREGS, child, 0, vmx);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_SETVRREGS) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

int write_vmx_ckpt(pid_t child, unsigned long vmx[][2])
{
 unsigned long regs[34][2];
 struct iovec iov;
 int ret;

 memcpy(regs, vmx, sizeof(regs));
 iov.iov_base = (u64 *) regs;
 iov.iov_len = sizeof(regs);
 ret = ptrace(PTRACE_SETREGSET, child, NT_PPC_TM_CVMX, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_SETREGSET, NT_PPC_TM_CVMX) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

/* VSX */
int show_vsx(pid_t child, unsigned long *vsx)
{
 int ret;

 ret = ptrace(PTRACE_GETVSRREGS, child, 0, vsx);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETVSRREGS) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

int show_vsx_ckpt(pid_t child, unsigned long *vsx)
{
 unsigned long regs[32];
 struct iovec iov;
 int ret;

 iov.iov_base = (u64 *) regs;
 iov.iov_len = sizeof(regs);
 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_TM_CVSX, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET, NT_PPC_TM_CVSX) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 memcpy(vsx, regs, sizeof(regs));
 return TEST_PASS;
}

int write_vsx(pid_t child, unsigned long *vsx)
{
 int ret;

 ret = ptrace(PTRACE_SETVSRREGS, child, 0, vsx);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_SETVSRREGS) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

int write_vsx_ckpt(pid_t child, unsigned long *vsx)
{
 unsigned long regs[32];
 struct iovec iov;
 int ret;

 memcpy(regs, vsx, sizeof(regs));
 iov.iov_base = (u64 *) regs;
 iov.iov_len = sizeof(regs);
 ret = ptrace(PTRACE_SETREGSET, child, NT_PPC_TM_CVSX, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_SETREGSET, NT_PPC_TM_CVSX) failed");
  return TEST_FAIL;
 }
 return TEST_PASS;
}

/* TM SPR */
int show_tm_spr(pid_t child, struct tm_spr_regs *out)
{
 struct tm_spr_regs *regs;
 struct iovec iov;
 int ret;

 regs = (struct tm_spr_regs *) malloc(sizeof(struct tm_spr_regs));
 if (!regs) {
  perror("malloc() failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 iov.iov_base = (u64 *) regs;
 iov.iov_len = sizeof(struct tm_spr_regs);

 ret = ptrace(PTRACE_GETREGSET, child, NT_PPC_TM_SPR, &iov);
 if (ret) {
  perror("ptrace(PTRACE_GETREGSET) failed");
  return TEST_FAIL;
 }

 if (out)
  memcpy(out, regs, sizeof(struct tm_spr_regs));

 return TEST_PASS;
}



/* Analyse TEXASR after TM failure */
inline unsigned long get_tfiar(void)
{
 return mfspr(SPRN_TFIAR);
}

void analyse_texasr(unsigned long texasr)
{
 printf("TEXASR: %16lx\t", texasr);

 if (texasr & TEXASR_FP)
  printf("TEXASR_FP ");

 if (texasr & TEXASR_DA)
  printf("TEXASR_DA ");

 if (texasr & TEXASR_NO)
  printf("TEXASR_NO ");

 if (texasr & TEXASR_FO)
  printf("TEXASR_FO ");

 if (texasr & TEXASR_SIC)
  printf("TEXASR_SIC ");

 if (texasr & TEXASR_NTC)
  printf("TEXASR_NTC ");

 if (texasr & TEXASR_TC)
  printf("TEXASR_TC ");

 if (texasr & TEXASR_TIC)
  printf("TEXASR_TIC ");

 if (texasr & TEXASR_IC)
  printf("TEXASR_IC ");

 if (texasr & TEXASR_IFC)
  printf("TEXASR_IFC ");

 if (texasr & TEXASR_ABT)
  printf("TEXASR_ABT ");

 if (texasr & TEXASR_SPD)
  printf("TEXASR_SPD ");

 if (texasr & TEXASR_HV)
  printf("TEXASR_HV ");

 if (texasr & TEXASR_PR)
  printf("TEXASR_PR ");

 if (texasr & TEXASR_FS)
  printf("TEXASR_FS ");

 if (texasr & TEXASR_TE)
  printf("TEXASR_TE ");

 if (texasr & TEXASR_ROT)
  printf("TEXASR_ROT ");

 printf("TFIAR :%lx\n", get_tfiar());
}

void store_gpr(unsigned long *addr);