9d406cdc847f4da493611d3f48a634e8f868792b
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / step.c
1 /*
2  * x86 single-step support code, common to 32-bit and 64-bit.
3  */
4 #include <linux/sched.h>
5 #include <linux/mm.h>
6 #include <linux/ptrace.h>
7
8 unsigned long convert_ip_to_linear(struct task_struct *child, struct pt_regs *regs)
9 {
10         unsigned long addr, seg;
11
12         addr = regs->ip;
13         seg = regs->cs & 0xffff;
14         if (v8086_mode(regs)) {
15                 addr = (addr & 0xffff) + (seg << 4);
16                 return addr;
17         }
18
19         /*
20          * We'll assume that the code segments in the GDT
21          * are all zero-based. That is largely true: the
22          * TLS segments are used for data, and the PNPBIOS
23          * and APM bios ones we just ignore here.
24          */
25         if ((seg & SEGMENT_TI_MASK) == SEGMENT_LDT) {
26                 u32 *desc;
27                 unsigned long base;
28
29                 seg &= ~7UL;
30
31                 mutex_lock(&child->mm->context.lock);
32                 if (unlikely((seg >> 3) >= child->mm->context.size))
33                         addr = -1L; /* bogus selector, access would fault */
34                 else {
35                         desc = child->mm->context.ldt + seg;
36                         base = ((desc[0] >> 16) |
37                                 ((desc[1] & 0xff) << 16) |
38                                 (desc[1] & 0xff000000));
39
40                         /* 16-bit code segment? */
41                         if (!((desc[1] >> 22) & 1))
42                                 addr &= 0xffff;
43                         addr += base;
44                 }
45                 mutex_unlock(&child->mm->context.lock);
46         }
47
48         return addr;
49 }
50
51 static int is_setting_trap_flag(struct task_struct *child, struct pt_regs *regs)
52 {
53         int i, copied;
54         unsigned char opcode[15];
55         unsigned long addr = convert_ip_to_linear(child, regs);
56
57         copied = access_process_vm(child, addr, opcode, sizeof(opcode), 0);
58         for (i = 0; i < copied; i++) {
59                 switch (opcode[i]) {
60                 /* popf and iret */
61                 case 0x9d: case 0xcf:
62                         return 1;
63
64                         /* CHECKME: 64 65 */
65
66                 /* opcode and address size prefixes */
67                 case 0x66: case 0x67:
68                         continue;
69                 /* irrelevant prefixes (segment overrides and repeats) */
70                 case 0x26: case 0x2e:
71                 case 0x36: case 0x3e:
72                 case 0x64: case 0x65:
73                 case 0xf0: case 0xf2: case 0xf3:
74                         continue;
75
76 #ifdef CONFIG_X86_64
77                 case 0x40 ... 0x4f:
78                         if (regs->cs != __USER_CS)
79                                 /* 32-bit mode: register increment */
80                                 return 0;
81                         /* 64-bit mode: REX prefix */
82                         continue;
83 #endif
84
85                         /* CHECKME: f2, f3 */
86
87                 /*
88                  * pushf: NOTE! We should probably not let
89                  * the user see the TF bit being set. But
90                  * it's more pain than it's worth to avoid
91                  * it, and a debugger could emulate this
92                  * all in user space if it _really_ cares.
93                  */
94                 case 0x9c:
95                 default:
96                         return 0;
97                 }
98         }
99         return 0;
100 }
101
102 /*
103  * Enable single-stepping.  Return nonzero if user mode is not using TF itself.
104  */
105 static int enable_single_step(struct task_struct *child)
106 {
107         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(child);
108
109         /*
110          * Always set TIF_SINGLESTEP - this guarantees that
111          * we single-step system calls etc..  This will also
112          * cause us to set TF when returning to user mode.
113          */
114         set_tsk_thread_flag(child, TIF_SINGLESTEP);
115
116         /*
117          * If TF was already set, don't do anything else
118          */
119         if (regs->flags & X86_EFLAGS_TF)
120                 return 0;
121
122         /* Set TF on the kernel stack.. */
123         regs->flags |= X86_EFLAGS_TF;
124
125         /*
126          * ..but if TF is changed by the instruction we will trace,
127          * don't mark it as being "us" that set it, so that we
128          * won't clear it by hand later.
129          */
130         if (is_setting_trap_flag(child, regs))
131                 return 0;
132
133         set_tsk_thread_flag(child, TIF_FORCED_TF);
134
135         return 1;
136 }
137
138 /*
139  * Install this value in MSR_IA32_DEBUGCTLMSR whenever child is running.
140  */
141 static void write_debugctlmsr(struct task_struct *child, unsigned long val)
142 {
143         child->thread.debugctlmsr = val;
144
145         if (child != current)
146                 return;
147
148         wrmsrl(MSR_IA32_DEBUGCTLMSR, val);
149 }
150
151 /*
152  * Enable single or block step.
153  */
154 static void enable_step(struct task_struct *child, bool block)
155 {
156         /*
157          * Make sure block stepping (BTF) is not enabled unless it should be.
158          * Note that we don't try to worry about any is_setting_trap_flag()
159          * instructions after the first when using block stepping.
160          * So noone should try to use debugger block stepping in a program
161          * that uses user-mode single stepping itself.
162          */
163         if (enable_single_step(child) && block) {
164                 set_tsk_thread_flag(child, TIF_DEBUGCTLMSR);
165                 write_debugctlmsr(child,
166                                   child->thread.debugctlmsr | DEBUGCTLMSR_BTF);
167         } else {
168             write_debugctlmsr(child,
169                               child->thread.debugctlmsr & ~DEBUGCTLMSR_BTF);
170
171             if (!child->thread.debugctlmsr)
172                     clear_tsk_thread_flag(child, TIF_DEBUGCTLMSR);
173         }
174 }
175
176 void user_enable_single_step(struct task_struct *child)
177 {
178         enable_step(child, 0);
179 }
180
181 void user_enable_block_step(struct task_struct *child)
182 {
183         enable_step(child, 1);
184 }
185
186 void user_disable_single_step(struct task_struct *child)
187 {
188         /*
189          * Make sure block stepping (BTF) is disabled.
190          */
191         write_debugctlmsr(child,
192                           child->thread.debugctlmsr & ~DEBUGCTLMSR_BTF);
193
194         if (!child->thread.debugctlmsr)
195                 clear_tsk_thread_flag(child, TIF_DEBUGCTLMSR);
196
197         /* Always clear TIF_SINGLESTEP... */
198         clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SINGLESTEP);
199
200         /* But touch TF only if it was set by us.. */
201         if (test_and_clear_tsk_thread_flag(child, TIF_FORCED_TF))
202                 task_pt_regs(child)->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
203 }