sys/kern/kern_ktrace.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.
   4  * Copyright (c) 2005 Robert N. M. Watson
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  *      @(#)kern_ktrace.c       8.2 (Berkeley) 9/23/93
  32  */
  33
  34 #include <sys/cdefs.h>
  35 __FBSDID("$FreeBSD$");
  36
  37 #include "opt_ktrace.h"
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/capsicum.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/fcntl.h>
  43 #include <sys/kernel.h>
  44 #include <sys/kthread.h>
  45 #include <sys/lock.h>
  46 #include <sys/mutex.h>
  47 #include <sys/malloc.h>
  48 #include <sys/mount.h>
  49 #include <sys/namei.h>
  50 #include <sys/priv.h>
  51 #include <sys/proc.h>
  52 #include <sys/unistd.h>
  53 #include <sys/vnode.h>
  54 #include <sys/socket.h>
  55 #include <sys/stat.h>
  56 #include <sys/ktrace.h>
  57 #include <sys/sx.h>
  58 #include <sys/sysctl.h>
  59 #include <sys/sysent.h>
  60 #include <sys/syslog.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62
  63 #include <security/mac/mac_framework.h>
  64
  65 /*
  66  * The ktrace facility allows the tracing of certain key events in user space
  67  * processes, such as system calls, signal delivery, context switches, and
  68  * user generated events using utrace(2).  It works by streaming event
  69  * records and data to a vnode associated with the process using the
  70  * ktrace(2) system call.  In general, records can be written directly from
  71  * the context that generates the event.  One important exception to this is
  72  * during a context switch, where sleeping is not permitted.  To handle this
  73  * case, trace events are generated using in-kernel ktr_request records, and
  74  * then delivered to disk at a convenient moment -- either immediately, the
  75  * next traceable event, at system call return, or at process exit.
  76  *
  77  * When dealing with multiple threads or processes writing to the same event
  78  * log, ordering guarantees are weak: specifically, if an event has multiple
  79  * records (i.e., system call enter and return), they may be interlaced with
  80  * records from another event.  Process and thread ID information is provided
  81  * in the record, and user applications can de-interlace events if required.
  82  */
  83
  84 static MALLOC_DEFINE(M_KTRACE, "KTRACE", "KTRACE");
  85
  86 #ifdef KTRACE
  87
  88 FEATURE(ktrace, "Kernel support for system-call tracing");
  89
  90 #ifndef KTRACE_REQUEST_POOL
  91 #define KTRACE_REQUEST_POOL     100
  92 #endif
  93
  94 struct ktr_request {
  95         struct  ktr_header ktr_header;
  96         void    *ktr_buffer;
  97         union {
  98                 struct  ktr_proc_ctor ktr_proc_ctor;
  99                 struct  ktr_cap_fail ktr_cap_fail;
 100                 struct  ktr_syscall ktr_syscall;
 101                 struct  ktr_sysret ktr_sysret;
 102                 struct  ktr_genio ktr_genio;
 103                 struct  ktr_psig ktr_psig;
 104                 struct  ktr_csw ktr_csw;
 105                 struct  ktr_fault ktr_fault;
 106                 struct  ktr_faultend ktr_faultend;
 107         } ktr_data;
 108         STAILQ_ENTRY(ktr_request) ktr_list;
 109 };
 110
 111 static int data_lengths[] = {
 112         [KTR_SYSCALL] = offsetof(struct ktr_syscall, ktr_args),
 113         [KTR_SYSRET] = sizeof(struct ktr_sysret),
 114         [KTR_NAMEI] = 0,
 115         [KTR_GENIO] = sizeof(struct ktr_genio),
 116         [KTR_PSIG] = sizeof(struct ktr_psig),
 117         [KTR_CSW] = sizeof(struct ktr_csw),
 118         [KTR_USER] = 0,
 119         [KTR_STRUCT] = 0,
 120         [KTR_SYSCTL] = 0,
 121         [KTR_PROCCTOR] = sizeof(struct ktr_proc_ctor),
 122         [KTR_PROCDTOR] = 0,
 123         [KTR_CAPFAIL] = sizeof(struct ktr_cap_fail),
 124         [KTR_FAULT] = sizeof(struct ktr_fault),
 125         [KTR_FAULTEND] = sizeof(struct ktr_faultend),
 126 };
 127
 128 static STAILQ_HEAD(, ktr_request) ktr_free;
 129
 130 static SYSCTL_NODE(_kern, OID_AUTO, ktrace, CTLFLAG_RD, 0, "KTRACE options");
 131
 132 static u_int ktr_requestpool = KTRACE_REQUEST_POOL;
 133 TUNABLE_INT("kern.ktrace.request_pool", &ktr_requestpool);
 134
 135 static u_int ktr_geniosize = PAGE_SIZE;
 136 SYSCTL_UINT(_kern_ktrace, OID_AUTO, genio_size, CTLFLAG_RWTUN, &ktr_geniosize,
 137     0, "Maximum size of genio event payload");
 138
 139 static int print_message = 1;
 140 static struct mtx ktrace_mtx;
 141 static struct sx ktrace_sx;
 142
 143 static void ktrace_init(void *dummy);
 144 static int sysctl_kern_ktrace_request_pool(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 145 static u_int ktrace_resize_pool(u_int oldsize, u_int newsize);
 146 static struct ktr_request *ktr_getrequest_entered(struct thread *td, int type);
 147 static struct ktr_request *ktr_getrequest(int type);
 148 static void ktr_submitrequest(struct thread *td, struct ktr_request *req);
 149 static void ktr_freeproc(struct proc *p, struct ucred **uc,
 150     struct vnode **vp);
 151 static void ktr_freerequest(struct ktr_request *req);
 152 static void ktr_freerequest_locked(struct ktr_request *req);
 153 static void ktr_writerequest(struct thread *td, struct ktr_request *req);
 154 static int ktrcanset(struct thread *,struct proc *);
 155 static int ktrsetchildren(struct thread *,struct proc *,int,int,struct vnode *);
 156 static int ktrops(struct thread *,struct proc *,int,int,struct vnode *);
 157 static void ktrprocctor_entered(struct thread *, struct proc *);
 158
 159 /*
 160  * ktrace itself generates events, such as context switches, which we do not
 161  * wish to trace.  Maintain a flag, TDP_INKTRACE, on each thread to determine
 162  * whether or not it is in a region where tracing of events should be
 163  * suppressed.
 164  */
 165 static void
 166 ktrace_enter(struct thread *td)
 167 {
 168
 169         KASSERT(!(td->td_pflags & TDP_INKTRACE), ("ktrace_enter: flag set"));
 170         td->td_pflags |= TDP_INKTRACE;
 171 }
 172
 173 static void
 174 ktrace_exit(struct thread *td)
 175 {
 176
 177         KASSERT(td->td_pflags & TDP_INKTRACE, ("ktrace_exit: flag not set"));
 178         td->td_pflags &= ~TDP_INKTRACE;
 179 }
 180
 181 static void
 182 ktrace_assert(struct thread *td)
 183 {
 184
 185         KASSERT(td->td_pflags & TDP_INKTRACE, ("ktrace_assert: flag not set"));
 186 }
 187
 188 static void
 189 ktrace_init(void *dummy)
 190 {
 191         struct ktr_request *req;
 192         int i;
 193
 194         mtx_init(&ktrace_mtx, "ktrace", NULL, MTX_DEF | MTX_QUIET);
 195         sx_init(&ktrace_sx, "ktrace_sx");
 196         STAILQ_INIT(&ktr_free);
 197         for (i = 0; i < ktr_requestpool; i++) {
 198                 req = malloc(sizeof(struct ktr_request), M_KTRACE, M_WAITOK);
 199                 STAILQ_INSERT_HEAD(&ktr_free, req, ktr_list);
 200         }
 201 }
 202 SYSINIT(ktrace_init, SI_SUB_KTRACE, SI_ORDER_ANY, ktrace_init, NULL);
 203
 204 static int
 205 sysctl_kern_ktrace_request_pool(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 206 {
 207         struct thread *td;
 208         u_int newsize, oldsize, wantsize;
 209         int error;
 210
 211         /* Handle easy read-only case first to avoid warnings from GCC. */
 212         if (!req->newptr) {
 213                 oldsize = ktr_requestpool;
 214                 return (SYSCTL_OUT(req, &oldsize, sizeof(u_int)));
 215         }
 216
 217         error = SYSCTL_IN(req, &wantsize, sizeof(u_int));
 218         if (error)
 219                 return (error);
 220         td = curthread;
 221         ktrace_enter(td);
 222         oldsize = ktr_requestpool;
 223         newsize = ktrace_resize_pool(oldsize, wantsize);
 224         ktrace_exit(td);
 225         error = SYSCTL_OUT(req, &oldsize, sizeof(u_int));
 226         if (error)
 227                 return (error);
 228         if (wantsize > oldsize && newsize < wantsize)
 229                 return (ENOSPC);
 230         return (0);
 231 }
 232 SYSCTL_PROC(_kern_ktrace, OID_AUTO, request_pool, CTLTYPE_UINT|CTLFLAG_RW,
 233     &ktr_requestpool, 0, sysctl_kern_ktrace_request_pool, "IU",
 234     "Pool buffer size for ktrace(1)");
 235
 236 static u_int
 237 ktrace_resize_pool(u_int oldsize, u_int newsize)
 238 {
 239         STAILQ_HEAD(, ktr_request) ktr_new;
 240         struct ktr_request *req;
 241         int bound;
 242
 243         print_message = 1;
 244         bound = newsize - oldsize;
 245         if (bound == 0)
 246                 return (ktr_requestpool);
 247         if (bound < 0) {
 248                 mtx_lock(&ktrace_mtx);
 249                 /* Shrink pool down to newsize if possible. */
 250                 while (bound++ < 0) {
 251                         req = STAILQ_FIRST(&ktr_free);
 252                         if (req == NULL)
 253                                 break;
 254                         STAILQ_REMOVE_HEAD(&ktr_free, ktr_list);
 255                         ktr_requestpool--;
 256                         free(req, M_KTRACE);
 257                 }
 258         } else {
 259                 /* Grow pool up to newsize. */
 260                 STAILQ_INIT(&ktr_new);
 261                 while (bound-- > 0) {
 262                         req = malloc(sizeof(struct ktr_request), M_KTRACE,
 263                             M_WAITOK);
 264                         STAILQ_INSERT_HEAD(&ktr_new, req, ktr_list);
 265                 }
 266                 mtx_lock(&ktrace_mtx);
 267                 STAILQ_CONCAT(&ktr_free, &ktr_new);
 268                 ktr_requestpool += (newsize - oldsize);
 269         }
 270         mtx_unlock(&ktrace_mtx);
 271         return (ktr_requestpool);
 272 }
 273
 274 /* ktr_getrequest() assumes that ktr_comm[] is the same size as td_name[]. */
 275 CTASSERT(sizeof(((struct ktr_header *)NULL)->ktr_comm) ==
 276     (sizeof((struct thread *)NULL)->td_name));
 277
 278 static struct ktr_request *
 279 ktr_getrequest_entered(struct thread *td, int type)
 280 {
 281         struct ktr_request *req;
 282         struct proc *p = td->td_proc;
 283         int pm;
 284
 285         mtx_lock(&ktrace_mtx);
 286         if (!KTRCHECK(td, type)) {
 287                 mtx_unlock(&ktrace_mtx);
 288                 return (NULL);
 289         }
 290         req = STAILQ_FIRST(&ktr_free);
 291         if (req != NULL) {
 292                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&ktr_free, ktr_list);
 293                 req->ktr_header.ktr_type = type;
 294                 if (p->p_traceflag & KTRFAC_DROP) {
 295                         req->ktr_header.ktr_type |= KTR_DROP;
 296                         p->p_traceflag &= ~KTRFAC_DROP;
 297                 }
 298                 mtx_unlock(&ktrace_mtx);
 299                 microtime(&req->ktr_header.ktr_time);
 300                 req->ktr_header.ktr_pid = p->p_pid;
 301                 req->ktr_header.ktr_tid = td->td_tid;
 302                 bcopy(td->td_name, req->ktr_header.ktr_comm,
 303                     sizeof(req->ktr_header.ktr_comm));
 304                 req->ktr_buffer = NULL;
 305                 req->ktr_header.ktr_len = 0;
 306         } else {
 307                 p->p_traceflag |= KTRFAC_DROP;
 308                 pm = print_message;
 309                 print_message = 0;
 310                 mtx_unlock(&ktrace_mtx);
 311                 if (pm)
 312                         printf("Out of ktrace request objects.\n");
 313         }
 314         return (req);
 315 }
 316
 317 static struct ktr_request *
 318 ktr_getrequest(int type)
 319 {
 320         struct thread *td = curthread;
 321         struct ktr_request *req;
 322
 323         ktrace_enter(td);
 324         req = ktr_getrequest_entered(td, type);
 325         if (req == NULL)
 326                 ktrace_exit(td);
 327
 328         return (req);
 329 }
 330
 331 /*
 332  * Some trace generation environments don't permit direct access to VFS,
 333  * such as during a context switch where sleeping is not allowed.  Under these
 334  * circumstances, queue a request to the thread to be written asynchronously
 335  * later.
 336  */
 337 static void
 338 ktr_enqueuerequest(struct thread *td, struct ktr_request *req)
 339 {
 340
 341         mtx_lock(&ktrace_mtx);
 342         STAILQ_INSERT_TAIL(&td->td_proc->p_ktr, req, ktr_list);
 343         mtx_unlock(&ktrace_mtx);
 344 }
 345
 346 /*
 347  * Drain any pending ktrace records from the per-thread queue to disk.  This
 348  * is used both internally before committing other records, and also on
 349  * system call return.  We drain all the ones we can find at the time when
 350  * drain is requested, but don't keep draining after that as those events
 351  * may be approximately "after" the current event.
 352  */
 353 static void
 354 ktr_drain(struct thread *td)
 355 {
 356         struct ktr_request *queued_req;
 357         STAILQ_HEAD(, ktr_request) local_queue;
 358
 359         ktrace_assert(td);
 360         sx_assert(&ktrace_sx, SX_XLOCKED);
 361
 362         STAILQ_INIT(&local_queue);
 363
 364         if (!STAILQ_EMPTY(&td->td_proc->p_ktr)) {
 365                 mtx_lock(&ktrace_mtx);
 366                 STAILQ_CONCAT(&local_queue, &td->td_proc->p_ktr);
 367                 mtx_unlock(&ktrace_mtx);
 368
 369                 while ((queued_req = STAILQ_FIRST(&local_queue))) {
 370                         STAILQ_REMOVE_HEAD(&local_queue, ktr_list);
 371                         ktr_writerequest(td, queued_req);
 372                         ktr_freerequest(queued_req);
 373                 }
 374         }
 375 }
 376
 377 /*
 378  * Submit a trace record for immediate commit to disk -- to be used only
 379  * where entering VFS is OK.  First drain any pending records that may have
 380  * been cached in the thread.
 381  */
 382 static void
 383 ktr_submitrequest(struct thread *td, struct ktr_request *req)
 384 {
 385
 386         ktrace_assert(td);
 387
 388         sx_xlock(&ktrace_sx);
 389         ktr_drain(td);
 390         ktr_writerequest(td, req);
 391         ktr_freerequest(req);
 392         sx_xunlock(&ktrace_sx);
 393         ktrace_exit(td);
 394 }
 395
 396 static void
 397 ktr_freerequest(struct ktr_request *req)
 398 {
 399
 400         mtx_lock(&ktrace_mtx);
 401         ktr_freerequest_locked(req);
 402         mtx_unlock(&ktrace_mtx);
 403 }
 404
 405 static void
 406 ktr_freerequest_locked(struct ktr_request *req)
 407 {
 408
 409         mtx_assert(&ktrace_mtx, MA_OWNED);
 410         if (req->ktr_buffer != NULL)
 411                 free(req->ktr_buffer, M_KTRACE);
 412         STAILQ_INSERT_HEAD(&ktr_free, req, ktr_list);
 413 }
 414
 415 /*
 416  * Disable tracing for a process and release all associated resources.
 417  * The caller is responsible for releasing a reference on the returned
 418  * vnode and credentials.
 419  */
 420 static void
 421 ktr_freeproc(struct proc *p, struct ucred **uc, struct vnode **vp)
 422 {
 423         struct ktr_request *req;
 424
 425         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 426         mtx_assert(&ktrace_mtx, MA_OWNED);
 427         *uc = p->p_tracecred;
 428         p->p_tracecred = NULL;
 429         if (vp != NULL)
 430                 *vp = p->p_tracevp;
 431         p->p_tracevp = NULL;
 432         p->p_traceflag = 0;
 433         while ((req = STAILQ_FIRST(&p->p_ktr)) != NULL) {
 434                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&p->p_ktr, ktr_list);
 435                 ktr_freerequest_locked(req);
 436         }
 437 }
 438
 439 void
 440 ktrsyscall(code, narg, args)
 441         int code, narg;
 442         register_t args[];
 443 {
 444         struct ktr_request *req;
 445         struct ktr_syscall *ktp;
 446         size_t buflen;
 447         char *buf = NULL;
 448
 449         buflen = sizeof(register_t) * narg;
 450         if (buflen > 0) {
 451                 buf = malloc(buflen, M_KTRACE, M_WAITOK);
 452                 bcopy(args, buf, buflen);
 453         }
 454         req = ktr_getrequest(KTR_SYSCALL);
 455         if (req == NULL) {
 456                 if (buf != NULL)
 457                         free(buf, M_KTRACE);
 458                 return;
 459         }
 460         ktp = &req->ktr_data.ktr_syscall;
 461         ktp->ktr_code = code;
 462         ktp->ktr_narg = narg;
 463         if (buflen > 0) {
 464                 req->ktr_header.ktr_len = buflen;
 465                 req->ktr_buffer = buf;
 466         }
 467         ktr_submitrequest(curthread, req);
 468 }
 469
 470 void
 471 ktrsysret(code, error, retval)
 472         int code, error;
 473         register_t retval;
 474 {
 475         struct ktr_request *req;
 476         struct ktr_sysret *ktp;
 477
 478         req = ktr_getrequest(KTR_SYSRET);
 479         if (req == NULL)
 480                 return;
 481         ktp = &req->ktr_data.ktr_sysret;
 482         ktp->ktr_code = code;
 483         ktp->ktr_error = error;
 484         ktp->ktr_retval = ((error == 0) ? retval: 0);           /* what about val2 ? */
 485         ktr_submitrequest(curthread, req);
 486 }
 487
 488 /*
 489  * When a setuid process execs, disable tracing.
 490  *
 491  * XXX: We toss any pending asynchronous records.
 492  */
 493 void
 494 ktrprocexec(struct proc *p, struct ucred **uc, struct vnode **vp)
 495 {
 496
 497         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 498         mtx_lock(&ktrace_mtx);
 499         ktr_freeproc(p, uc, vp);
 500         mtx_unlock(&ktrace_mtx);
 501 }
 502
 503 /*
 504  * When a process exits, drain per-process asynchronous trace records
 505  * and disable tracing.
 506  */
 507 void
 508 ktrprocexit(struct thread *td)
 509 {
 510         struct ktr_request *req;
 511         struct proc *p;
 512         struct ucred *cred;
 513         struct vnode *vp;
 514
 515         p = td->td_proc;
 516         if (p->p_traceflag == 0)
 517                 return;
 518
 519         ktrace_enter(td);
 520         req = ktr_getrequest_entered(td, KTR_PROCDTOR);
 521         if (req != NULL)
 522                 ktr_enqueuerequest(td, req);
 523         sx_xlock(&ktrace_sx);
 524         ktr_drain(td);
 525         sx_xunlock(&ktrace_sx);
 526         PROC_LOCK(p);
 527         mtx_lock(&ktrace_mtx);
 528         ktr_freeproc(p, &cred, &vp);
 529         mtx_unlock(&ktrace_mtx);
 530         PROC_UNLOCK(p);
 531         if (vp != NULL)
 532                 vrele(vp);
 533         if (cred != NULL)
 534                 crfree(cred);
 535         ktrace_exit(td);
 536 }
 537
 538 static void
 539 ktrprocctor_entered(struct thread *td, struct proc *p)
 540 {
 541         struct ktr_proc_ctor *ktp;
 542         struct ktr_request *req;
 543         struct thread *td2;
 544
 545         ktrace_assert(td);
 546         td2 = FIRST_THREAD_IN_PROC(p);
 547         req = ktr_getrequest_entered(td2, KTR_PROCCTOR);
 548         if (req == NULL)
 549                 return;
 550         ktp = &req->ktr_data.ktr_proc_ctor;
 551         ktp->sv_flags = p->p_sysent->sv_flags;
 552         ktr_enqueuerequest(td2, req);
 553 }
 554
 555 void
 556 ktrprocctor(struct proc *p)
 557 {
 558         struct thread *td = curthread;
 559
 560         if ((p->p_traceflag & KTRFAC_MASK) == 0)
 561                 return;
 562
 563         ktrace_enter(td);
 564         ktrprocctor_entered(td, p);
 565         ktrace_exit(td);
 566 }
 567
 568 /*
 569  * When a process forks, enable tracing in the new process if needed.
 570  */
 571 void
 572 ktrprocfork(struct proc *p1, struct proc *p2)
 573 {
 574
 575         PROC_LOCK(p1);
 576         mtx_lock(&ktrace_mtx);
 577         KASSERT(p2->p_tracevp == NULL, ("new process has a ktrace vnode"));
 578         if (p1->p_traceflag & KTRFAC_INHERIT) {
 579                 p2->p_traceflag = p1->p_traceflag;
 580                 if ((p2->p_tracevp = p1->p_tracevp) != NULL) {
 581                         VREF(p2->p_tracevp);
 582                         KASSERT(p1->p_tracecred != NULL,
 583                             ("ktrace vnode with no cred"));
 584                         p2->p_tracecred = crhold(p1->p_tracecred);
 585                 }
 586         }
 587         mtx_unlock(&ktrace_mtx);
 588         PROC_UNLOCK(p1);
 589
 590         ktrprocctor(p2);
 591 }
 592
 593 /*
 594  * When a thread returns, drain any asynchronous records generated by the
 595  * system call.
 596  */
 597 void
 598 ktruserret(struct thread *td)
 599 {
 600
 601         ktrace_enter(td);
 602         sx_xlock(&ktrace_sx);
 603         ktr_drain(td);
 604         sx_xunlock(&ktrace_sx);
 605         ktrace_exit(td);
 606 }
 607
 608 void
 609 ktrnamei(path)
 610         char *path;
 611 {
 612         struct ktr_request *req;
 613         int namelen;
 614         char *buf = NULL;
 615
 616         namelen = strlen(path);
 617         if (namelen > 0) {
 618                 buf = malloc(namelen, M_KTRACE, M_WAITOK);
 619                 bcopy(path, buf, namelen);
 620         }
 621         req = ktr_getrequest(KTR_NAMEI);
 622         if (req == NULL) {
 623                 if (buf != NULL)
 624                         free(buf, M_KTRACE);
 625                 return;
 626         }
 627         if (namelen > 0) {
 628                 req->ktr_header.ktr_len = namelen;
 629                 req->ktr_buffer = buf;
 630         }
 631         ktr_submitrequest(curthread, req);
 632 }
 633
 634 void
 635 ktrsysctl(name, namelen)
 636         int *name;
 637         u_int namelen;
 638 {
 639         struct ktr_request *req;
 640         u_int mib[CTL_MAXNAME + 2];
 641         char *mibname;
 642         size_t mibnamelen;
 643         int error;
 644
 645         /* Lookup name of mib. */
 646         KASSERT(namelen <= CTL_MAXNAME, ("sysctl MIB too long"));
 647         mib[0] = 0;
 648         mib[1] = 1;
 649         bcopy(name, mib + 2, namelen * sizeof(*name));
 650         mibnamelen = 128;
 651         mibname = malloc(mibnamelen, M_KTRACE, M_WAITOK);
 652         error = kernel_sysctl(curthread, mib, namelen + 2, mibname, &mibnamelen,
 653             NULL, 0, &mibnamelen, 0);
 654         if (error) {
 655                 free(mibname, M_KTRACE);
 656                 return;
 657         }
 658         req = ktr_getrequest(KTR_SYSCTL);
 659         if (req == NULL) {
 660                 free(mibname, M_KTRACE);
 661                 return;
 662         }
 663         req->ktr_header.ktr_len = mibnamelen;
 664         req->ktr_buffer = mibname;
 665         ktr_submitrequest(curthread, req);
 666 }
 667
 668 void
 669 ktrgenio(fd, rw, uio, error)
 670         int fd;
 671         enum uio_rw rw;
 672         struct uio *uio;
 673         int error;
 674 {
 675         struct ktr_request *req;
 676         struct ktr_genio *ktg;
 677         int datalen;
 678         char *buf;
 679
 680         if (error) {
 681                 free(uio, M_IOV);
 682                 return;
 683         }
 684         uio->uio_offset = 0;
 685         uio->uio_rw = UIO_WRITE;
 686         datalen = MIN(uio->uio_resid, ktr_geniosize);
 687         buf = malloc(datalen, M_KTRACE, M_WAITOK);
 688         error = uiomove(buf, datalen, uio);
 689         free(uio, M_IOV);
 690         if (error) {
 691                 free(buf, M_KTRACE);
 692                 return;
 693         }
 694         req = ktr_getrequest(KTR_GENIO);
 695         if (req == NULL) {
 696                 free(buf, M_KTRACE);
 697                 return;
 698         }
 699         ktg = &req->ktr_data.ktr_genio;
 700         ktg->ktr_fd = fd;
 701         ktg->ktr_rw = rw;
 702         req->ktr_header.ktr_len = datalen;
 703         req->ktr_buffer = buf;
 704         ktr_submitrequest(curthread, req);
 705 }
 706
 707 void
 708 ktrpsig(sig, action, mask, code)
 709         int sig;
 710         sig_t action;
 711         sigset_t *mask;
 712         int code;
 713 {
 714         struct thread *td = curthread;
 715         struct ktr_request *req;
 716         struct ktr_psig *kp;
 717
 718         req = ktr_getrequest(KTR_PSIG);
 719         if (req == NULL)
 720                 return;
 721         kp = &req->ktr_data.ktr_psig;
 722         kp->signo = (char)sig;
 723         kp->action = action;
 724         kp->mask = *mask;
 725         kp->code = code;
 726         ktr_enqueuerequest(td, req);
 727         ktrace_exit(td);
 728 }
 729
 730 void
 731 ktrcsw(out, user, wmesg)
 732         int out, user;
 733         const char *wmesg;
 734 {
 735         struct thread *td = curthread;
 736         struct ktr_request *req;
 737         struct ktr_csw *kc;
 738
 739         req = ktr_getrequest(KTR_CSW);
 740         if (req == NULL)
 741                 return;
 742         kc = &req->ktr_data.ktr_csw;
 743         kc->out = out;
 744         kc->user = user;
 745         if (wmesg != NULL)
 746                 strlcpy(kc->wmesg, wmesg, sizeof(kc->wmesg));
 747         else
 748                 bzero(kc->wmesg, sizeof(kc->wmesg));
 749         ktr_enqueuerequest(td, req);
 750         ktrace_exit(td);
 751 }
 752
 753 void
 754 ktrstruct(name, data, datalen)
 755         const char *name;
 756         void *data;
 757         size_t datalen;
 758 {
 759         struct ktr_request *req;
 760         char *buf;
 761         size_t buflen, namelen;
 762
 763         if (data == NULL)
 764                 datalen = 0;
 765         namelen = strlen(name) + 1;
 766         buflen = namelen + datalen;
 767         buf = malloc(buflen, M_KTRACE, M_WAITOK);
 768         strcpy(buf, name);
 769         bcopy(data, buf + namelen, datalen);
 770         if ((req = ktr_getrequest(KTR_STRUCT)) == NULL) {
 771                 free(buf, M_KTRACE);
 772                 return;
 773         }
 774         req->ktr_buffer = buf;
 775         req->ktr_header.ktr_len = buflen;
 776         ktr_submitrequest(curthread, req);
 777 }
 778
 779 void
 780 ktrcapfail(type, needed, held)
 781         enum ktr_cap_fail_type type;
 782         const cap_rights_t *needed;
 783         const cap_rights_t *held;
 784 {
 785         struct thread *td = curthread;
 786         struct ktr_request *req;
 787         struct ktr_cap_fail *kcf;
 788
 789         req = ktr_getrequest(KTR_CAPFAIL);
 790         if (req == NULL)
 791                 return;
 792         kcf = &req->ktr_data.ktr_cap_fail;
 793         kcf->cap_type = type;
 794         if (needed != NULL)
 795                 kcf->cap_needed = *needed;
 796         else
 797                 cap_rights_init(&kcf->cap_needed);
 798         if (held != NULL)
 799                 kcf->cap_held = *held;
 800         else
 801                 cap_rights_init(&kcf->cap_held);
 802         ktr_enqueuerequest(td, req);
 803         ktrace_exit(td);
 804 }
 805
 806 void
 807 ktrfault(vaddr, type)
 808         vm_offset_t vaddr;
 809         int type;
 810 {
 811         struct thread *td = curthread;
 812         struct ktr_request *req;
 813         struct ktr_fault *kf;
 814
 815         req = ktr_getrequest(KTR_FAULT);
 816         if (req == NULL)
 817                 return;
 818         kf = &req->ktr_data.ktr_fault;
 819         kf->vaddr = vaddr;
 820         kf->type = type;
 821         ktr_enqueuerequest(td, req);
 822         ktrace_exit(td);
 823 }
 824
 825 void
 826 ktrfaultend(result)
 827         int result;
 828 {
 829         struct thread *td = curthread;
 830         struct ktr_request *req;
 831         struct ktr_faultend *kf;
 832
 833         req = ktr_getrequest(KTR_FAULTEND);
 834         if (req == NULL)
 835                 return;
 836         kf = &req->ktr_data.ktr_faultend;
 837         kf->result = result;
 838         ktr_enqueuerequest(td, req);
 839         ktrace_exit(td);
 840 }
 841 #endif /* KTRACE */
 842
 843 /* Interface and common routines */
 844
 845 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 846 struct ktrace_args {
 847         char    *fname;
 848         int     ops;
 849         int     facs;
 850         int     pid;
 851 };
 852 #endif
 853 /* ARGSUSED */
 854 int
 855 sys_ktrace(td, uap)
 856         struct thread *td;
 857         register struct ktrace_args *uap;
 858 {
 859 #ifdef KTRACE
 860         register struct vnode *vp = NULL;
 861         register struct proc *p;
 862         struct pgrp *pg;
 863         int facs = uap->facs & ~KTRFAC_ROOT;
 864         int ops = KTROP(uap->ops);
 865         int descend = uap->ops & KTRFLAG_DESCEND;
 866         int nfound, ret = 0;
 867         int flags, error = 0;
 868         struct nameidata nd;
 869         struct ucred *cred;
 870
 871         /*
 872          * Need something to (un)trace.
 873          */
 874         if (ops != KTROP_CLEARFILE && facs == 0)
 875                 return (EINVAL);
 876
 877         ktrace_enter(td);
 878         if (ops != KTROP_CLEAR) {
 879                 /*
 880                  * an operation which requires a file argument.
 881                  */
 882                 NDINIT(&nd, LOOKUP, NOFOLLOW, UIO_USERSPACE, uap->fname, td);
 883                 flags = FREAD | FWRITE | O_NOFOLLOW;
 884                 error = vn_open(&nd, &flags, 0, NULL);
 885                 if (error) {
 886                         ktrace_exit(td);
 887                         return (error);
 888                 }
 889                 NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
 890                 vp = nd.ni_vp;
 891                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
 892                 if (vp->v_type != VREG) {
 893                         (void) vn_close(vp, FREAD|FWRITE, td->td_ucred, td);
 894                         ktrace_exit(td);
 895                         return (EACCES);
 896                 }
 897         }
 898         /*
 899          * Clear all uses of the tracefile.
 900          */
 901         if (ops == KTROP_CLEARFILE) {
 902                 int vrele_count;
 903
 904                 vrele_count = 0;
 905                 sx_slock(&allproc_lock);
 906                 FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
 907                         PROC_LOCK(p);
 908                         if (p->p_tracevp == vp) {
 909                                 if (ktrcanset(td, p)) {
 910                                         mtx_lock(&ktrace_mtx);
 911                                         ktr_freeproc(p, &cred, NULL);
 912                                         mtx_unlock(&ktrace_mtx);
 913                                         vrele_count++;
 914                                         crfree(cred);
 915                                 } else
 916                                         error = EPERM;
 917                         }
 918                         PROC_UNLOCK(p);
 919                 }
 920                 sx_sunlock(&allproc_lock);
 921                 if (vrele_count > 0) {
 922                         while (vrele_count-- > 0)
 923                                 vrele(vp);
 924                 }
 925                 goto done;
 926         }
 927         /*
 928          * do it
 929          */
 930         sx_slock(&proctree_lock);
 931         if (uap->pid < 0) {
 932                 /*
 933                  * by process group
 934                  */
 935                 pg = pgfind(-uap->pid);
 936                 if (pg == NULL) {
 937                         sx_sunlock(&proctree_lock);
 938                         error = ESRCH;
 939                         goto done;
 940                 }
 941                 /*
 942                  * ktrops() may call vrele(). Lock pg_members
 943                  * by the proctree_lock rather than pg_mtx.
 944                  */
 945                 PGRP_UNLOCK(pg);
 946                 nfound = 0;
 947                 LIST_FOREACH(p, &pg->pg_members, p_pglist) {
 948                         PROC_LOCK(p);
 949                         if (p->p_state == PRS_NEW ||
 950                             p_cansee(td, p) != 0) {
 951                                 PROC_UNLOCK(p);
 952                                 continue;
 953                         }
 954                         nfound++;
 955                         if (descend)
 956                                 ret |= ktrsetchildren(td, p, ops, facs, vp);
 957                         else
 958                                 ret |= ktrops(td, p, ops, facs, vp);
 959                 }
 960                 if (nfound == 0) {
 961                         sx_sunlock(&proctree_lock);
 962                         error = ESRCH;
 963                         goto done;
 964                 }
 965         } else {
 966                 /*
 967                  * by pid
 968                  */
 969                 p = pfind(uap->pid);
 970                 if (p == NULL)
 971                         error = ESRCH;
 972                 else
 973                         error = p_cansee(td, p);
 974                 if (error) {
 975                         if (p != NULL)
 976                                 PROC_UNLOCK(p);
 977                         sx_sunlock(&proctree_lock);
 978                         goto done;
 979                 }
 980                 if (descend)
 981                         ret |= ktrsetchildren(td, p, ops, facs, vp);
 982                 else
 983                         ret |= ktrops(td, p, ops, facs, vp);
 984         }
 985         sx_sunlock(&proctree_lock);
 986         if (!ret)
 987                 error = EPERM;
 988 done:
 989         if (vp != NULL)
 990                 (void) vn_close(vp, FWRITE, td->td_ucred, td);
 991         ktrace_exit(td);
 992         return (error);
 993 #else /* !KTRACE */
 994         return (ENOSYS);
 995 #endif /* KTRACE */
 996 }
 997
 998 /* ARGSUSED */
 999 int
1000 sys_utrace(td, uap)
1001         struct thread *td;
1002         register struct utrace_args *uap;
1003 {
1004
1005 #ifdef KTRACE
1006         struct ktr_request *req;
1007         void *cp;
1008         int error;
1009
1010         if (!KTRPOINT(td, KTR_USER))
1011                 return (0);
1012         if (uap->len > KTR_USER_MAXLEN)
1013                 return (EINVAL);
1014         cp = malloc(uap->len, M_KTRACE, M_WAITOK);
1015         error = copyin(uap->addr, cp, uap->len);
1016         if (error) {
1017                 free(cp, M_KTRACE);
1018                 return (error);
1019         }
1020         req = ktr_getrequest(KTR_USER);
1021         if (req == NULL) {
1022                 free(cp, M_KTRACE);
1023                 return (ENOMEM);
1024         }
1025         req->ktr_buffer = cp;
1026         req->ktr_header.ktr_len = uap->len;
1027         ktr_submitrequest(td, req);
1028         return (0);
1029 #else /* !KTRACE */
1030         return (ENOSYS);
1031 #endif /* KTRACE */
1032 }
1033
1034 #ifdef KTRACE
1035 static int
1036 ktrops(td, p, ops, facs, vp)
1037         struct thread *td;
1038         struct proc *p;
1039         int ops, facs;
1040         struct vnode *vp;
1041 {
1042         struct vnode *tracevp = NULL;
1043         struct ucred *tracecred = NULL;
1044
1045         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1046         if (!ktrcanset(td, p)) {
1047                 PROC_UNLOCK(p);
1048                 return (0);
1049         }
1050         if (p->p_flag & P_WEXIT) {
1051                 /* If the process is exiting, just ignore it. */
1052                 PROC_UNLOCK(p);
1053                 return (1);
1054         }
1055         mtx_lock(&ktrace_mtx);
1056         if (ops == KTROP_SET) {
1057                 if (p->p_tracevp != vp) {
1058                         /*
1059                          * if trace file already in use, relinquish below
1060                          */
1061                         tracevp = p->p_tracevp;
1062                         VREF(vp);
1063                         p->p_tracevp = vp;
1064                 }
1065                 if (p->p_tracecred != td->td_ucred) {
1066                         tracecred = p->p_tracecred;
1067                         p->p_tracecred = crhold(td->td_ucred);
1068                 }
1069                 p->p_traceflag |= facs;
1070                 if (priv_check(td, PRIV_KTRACE) == 0)
1071                         p->p_traceflag |= KTRFAC_ROOT;
1072         } else {
1073                 /* KTROP_CLEAR */
1074                 if (((p->p_traceflag &= ~facs) & KTRFAC_MASK) == 0)
1075                         /* no more tracing */
1076                         ktr_freeproc(p, &tracecred, &tracevp);
1077         }
1078         mtx_unlock(&ktrace_mtx);
1079         if ((p->p_traceflag & KTRFAC_MASK) != 0)
1080                 ktrprocctor_entered(td, p);
1081         PROC_UNLOCK(p);
1082         if (tracevp != NULL)
1083                 vrele(tracevp);
1084         if (tracecred != NULL)
1085                 crfree(tracecred);
1086
1087         return (1);
1088 }
1089
1090 static int
1091 ktrsetchildren(td, top, ops, facs, vp)
1092         struct thread *td;
1093         struct proc *top;
1094         int ops, facs;
1095         struct vnode *vp;
1096 {
1097         register struct proc *p;
1098         register int ret = 0;
1099
1100         p = top;
1101         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1102         sx_assert(&proctree_lock, SX_LOCKED);
1103         for (;;) {
1104                 ret |= ktrops(td, p, ops, facs, vp);
1105                 /*
1106                  * If this process has children, descend to them next,
1107                  * otherwise do any siblings, and if done with this level,
1108                  * follow back up the tree (but not past top).
1109                  */
1110                 if (!LIST_EMPTY(&p->p_children))
1111                         p = LIST_FIRST(&p->p_children);
1112                 else for (;;) {
1113                         if (p == top)
1114                                 return (ret);
1115                         if (LIST_NEXT(p, p_sibling)) {
1116                                 p = LIST_NEXT(p, p_sibling);
1117                                 break;
1118                         }
1119                         p = p->p_pptr;
1120                 }
1121                 PROC_LOCK(p);
1122         }
1123         /*NOTREACHED*/
1124 }
1125
1126 static void
1127 ktr_writerequest(struct thread *td, struct ktr_request *req)
1128 {
1129         struct ktr_header *kth;
1130         struct vnode *vp;
1131         struct proc *p;
1132         struct ucred *cred;
1133         struct uio auio;
1134         struct iovec aiov[3];
1135         struct mount *mp;
1136         int datalen, buflen, vrele_count;
1137         int error;
1138
1139         /*
1140          * We hold the vnode and credential for use in I/O in case ktrace is
1141          * disabled on the process as we write out the request.
1142          *
1143          * XXXRW: This is not ideal: we could end up performing a write after
1144          * the vnode has been closed.
1145          */
1146         mtx_lock(&ktrace_mtx);
1147         vp = td->td_proc->p_tracevp;
1148         cred = td->td_proc->p_tracecred;
1149
1150         /*
1151          * If vp is NULL, the vp has been cleared out from under this
1152          * request, so just drop it.  Make sure the credential and vnode are
1153          * in sync: we should have both or neither.
1154          */
1155         if (vp == NULL) {
1156                 KASSERT(cred == NULL, ("ktr_writerequest: cred != NULL"));
1157                 mtx_unlock(&ktrace_mtx);
1158                 return;
1159         }
1160         VREF(vp);
1161         KASSERT(cred != NULL, ("ktr_writerequest: cred == NULL"));
1162         crhold(cred);
1163         mtx_unlock(&ktrace_mtx);
1164
1165         kth = &req->ktr_header;
1166         KASSERT(((u_short)kth->ktr_type & ~KTR_DROP) <
1167             sizeof(data_lengths) / sizeof(data_lengths[0]),
1168             ("data_lengths array overflow"));
1169         datalen = data_lengths[(u_short)kth->ktr_type & ~KTR_DROP];
1170         buflen = kth->ktr_len;
1171         auio.uio_iov = &aiov[0];
1172         auio.uio_offset = 0;
1173         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1174         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
1175         aiov[0].iov_base = (caddr_t)kth;
1176         aiov[0].iov_len = sizeof(struct ktr_header);
1177         auio.uio_resid = sizeof(struct ktr_header);
1178         auio.uio_iovcnt = 1;
1179         auio.uio_td = td;
1180         if (datalen != 0) {
1181                 aiov[1].iov_base = (caddr_t)&req->ktr_data;
1182                 aiov[1].iov_len = datalen;
1183                 auio.uio_resid += datalen;
1184                 auio.uio_iovcnt++;
1185                 kth->ktr_len += datalen;
1186         }
1187         if (buflen != 0) {
1188                 KASSERT(req->ktr_buffer != NULL, ("ktrace: nothing to write"));
1189                 aiov[auio.uio_iovcnt].iov_base = req->ktr_buffer;
1190                 aiov[auio.uio_iovcnt].iov_len = buflen;
1191                 auio.uio_resid += buflen;
1192                 auio.uio_iovcnt++;
1193         }
1194
1195         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
1196         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1197 #ifdef MAC
1198         error = mac_vnode_check_write(cred, NOCRED, vp);
1199         if (error == 0)
1200 #endif
1201                 error = VOP_WRITE(vp, &auio, IO_UNIT | IO_APPEND, cred);
1202         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1203         vn_finished_write(mp);
1204         crfree(cred);
1205         if (!error) {
1206                 vrele(vp);
1207                 return;
1208         }
1209
1210         /*
1211          * If error encountered, give up tracing on this vnode.  We defer
1212          * all the vrele()'s on the vnode until after we are finished walking
1213          * the various lists to avoid needlessly holding locks.
1214          * NB: at this point we still hold the vnode reference that must
1215          * not go away as we need the valid vnode to compare with. Thus let
1216          * vrele_count start at 1 and the reference will be freed
1217          * by the loop at the end after our last use of vp.
1218          */
1219         log(LOG_NOTICE, "ktrace write failed, errno %d, tracing stopped\n",
1220             error);
1221         vrele_count = 1;
1222         /*
1223          * First, clear this vnode from being used by any processes in the
1224          * system.
1225          * XXX - If one process gets an EPERM writing to the vnode, should
1226          * we really do this?  Other processes might have suitable
1227          * credentials for the operation.
1228          */
1229         cred = NULL;
1230         sx_slock(&allproc_lock);
1231         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
1232                 PROC_LOCK(p);
1233                 if (p->p_tracevp == vp) {
1234                         mtx_lock(&ktrace_mtx);
1235                         ktr_freeproc(p, &cred, NULL);
1236                         mtx_unlock(&ktrace_mtx);
1237                         vrele_count++;
1238                 }
1239                 PROC_UNLOCK(p);
1240                 if (cred != NULL) {
1241                         crfree(cred);
1242                         cred = NULL;
1243                 }
1244         }
1245         sx_sunlock(&allproc_lock);
1246
1247         while (vrele_count-- > 0)
1248                 vrele(vp);
1249 }
1250
1251 /*
1252  * Return true if caller has permission to set the ktracing state
1253  * of target.  Essentially, the target can't possess any
1254  * more permissions than the caller.  KTRFAC_ROOT signifies that
1255  * root previously set the tracing status on the target process, and
1256  * so, only root may further change it.
1257  */
1258 static int
1259 ktrcanset(td, targetp)
1260         struct thread *td;
1261         struct proc *targetp;
1262 {
1263
1264         PROC_LOCK_ASSERT(targetp, MA_OWNED);
1265         if (targetp->p_traceflag & KTRFAC_ROOT &&
1266             priv_check(td, PRIV_KTRACE))
1267                 return (0);
1268
1269         if (p_candebug(td, targetp) != 0)
1270                 return (0);
1271
1272         return (1);
1273 }
1274
1275 #endif /* KTRACE */