]> granicus.if.org Git - strace/blob - strace.c
tests: add valgrind support to "make check"
[strace] / strace.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1991, 1992 Paul Kranenburg <pk@cs.few.eur.nl>
3  * Copyright (c) 1993 Branko Lankester <branko@hacktic.nl>
4  * Copyright (c) 1993, 1994, 1995, 1996 Rick Sladkey <jrs@world.std.com>
5  * Copyright (c) 1996-1999 Wichert Akkerman <wichert@cistron.nl>
6  * All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
17  *    derived from this software without specific prior written permission.
18  *
19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
20  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
21  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
22  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
23  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
24  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
25  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
26  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
27  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
28  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
29  */
30
31 #include "defs.h"
32 #include <stdarg.h>
33 #include <sys/param.h>
34 #include <fcntl.h>
35 #include <signal.h>
36 #include <sys/resource.h>
37 #include <sys/wait.h>
38 #include <sys/stat.h>
39 #include <pwd.h>
40 #include <grp.h>
41 #include <dirent.h>
42 #include <sys/utsname.h>
43 #ifdef HAVE_PRCTL
44 # include <sys/prctl.h>
45 #endif
46
47 #include "ptrace.h"
48 #include "printsiginfo.h"
49
50 /* In some libc, these aren't declared. Do it ourself: */
51 extern char **environ;
52 extern int optind;
53 extern char *optarg;
54
55 #ifdef USE_LIBUNWIND
56 /* if this is true do the stack trace for every system call */
57 bool stack_trace_enabled = false;
58 #endif
59
60 #if defined __NR_tkill
61 # define my_tkill(tid, sig) syscall(__NR_tkill, (tid), (sig))
62 #else
63    /* kill() may choose arbitrarily the target task of the process group
64       while we later wait on a that specific TID.  PID process waits become
65       TID task specific waits for a process under ptrace(2).  */
66 # warning "tkill(2) not available, risk of strace hangs!"
67 # define my_tkill(tid, sig) kill((tid), (sig))
68 #endif
69
70 /* Glue for systems without a MMU that cannot provide fork() */
71 #if !defined(HAVE_FORK)
72 # undef NOMMU_SYSTEM
73 # define NOMMU_SYSTEM 1
74 #endif
75 #if NOMMU_SYSTEM
76 # define fork() vfork()
77 #endif
78
79 const unsigned int syscall_trap_sig = SIGTRAP | 0x80;
80
81 cflag_t cflag = CFLAG_NONE;
82 unsigned int followfork = 0;
83 unsigned int ptrace_setoptions = PTRACE_O_TRACESYSGOOD | PTRACE_O_TRACEEXEC
84                                  | PTRACE_O_TRACEEXIT;
85 unsigned int xflag = 0;
86 bool debug_flag = 0;
87 bool Tflag = 0;
88 bool iflag = 0;
89 bool count_wallclock = 0;
90 unsigned int qflag = 0;
91 static unsigned int tflag = 0;
92 static bool rflag = 0;
93 static bool print_pid_pfx = 0;
94
95 /* -I n */
96 enum {
97     INTR_NOT_SET        = 0,
98     INTR_ANYWHERE       = 1, /* don't block/ignore any signals */
99     INTR_WHILE_WAIT     = 2, /* block fatal signals while decoding syscall. default */
100     INTR_NEVER          = 3, /* block fatal signals. default if '-o FILE PROG' */
101     INTR_BLOCK_TSTP_TOO = 4, /* block fatal signals and SIGTSTP (^Z) */
102     NUM_INTR_OPTS
103 };
104 static int opt_intr;
105 /* We play with signal mask only if this mode is active: */
106 #define interactive (opt_intr == INTR_WHILE_WAIT)
107
108 /*
109  * daemonized_tracer supports -D option.
110  * With this option, strace forks twice.
111  * Unlike normal case, with -D *grandparent* process exec's,
112  * becoming a traced process. Child exits (this prevents traced process
113  * from having children it doesn't expect to have), and grandchild
114  * attaches to grandparent similarly to strace -p PID.
115  * This allows for more transparent interaction in cases
116  * when process and its parent are communicating via signals,
117  * wait() etc. Without -D, strace process gets lodged in between,
118  * disrupting parent<->child link.
119  */
120 static bool daemonized_tracer = 0;
121
122 #if USE_SEIZE
123 static int post_attach_sigstop = TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP;
124 # define use_seize (post_attach_sigstop == 0)
125 #else
126 # define post_attach_sigstop TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP
127 # define use_seize 0
128 #endif
129
130 /* Sometimes we want to print only succeeding syscalls. */
131 bool not_failing_only = 0;
132
133 /* Show path associated with fd arguments */
134 unsigned int show_fd_path = 0;
135
136 static bool detach_on_execve = 0;
137
138 static int exit_code;
139 static int strace_child = 0;
140 static int strace_tracer_pid = 0;
141
142 static char *username = NULL;
143 static uid_t run_uid;
144 static gid_t run_gid;
145
146 unsigned int max_strlen = DEFAULT_STRLEN;
147 static int acolumn = DEFAULT_ACOLUMN;
148 static char *acolumn_spaces;
149
150 static char *outfname = NULL;
151 /* If -ff, points to stderr. Else, it's our common output log */
152 static FILE *shared_log;
153
154 struct tcb *printing_tcp = NULL;
155 static struct tcb *current_tcp;
156
157 static struct tcb **tcbtab;
158 static unsigned int nprocs, tcbtabsize;
159 static const char *progname;
160
161 unsigned os_release; /* generated from uname()'s u.release */
162
163 static void detach(struct tcb *tcp);
164 static void cleanup(void);
165 static void interrupt(int sig);
166 static sigset_t empty_set, blocked_set;
167
168 #ifdef HAVE_SIG_ATOMIC_T
169 static volatile sig_atomic_t interrupted;
170 #else
171 static volatile int interrupted;
172 #endif
173
174 #ifndef HAVE_STRERROR
175
176 #if !HAVE_DECL_SYS_ERRLIST
177 extern int sys_nerr;
178 extern char *sys_errlist[];
179 #endif
180
181 const char *
182 strerror(int err_no)
183 {
184         static char buf[sizeof("Unknown error %d") + sizeof(int)*3];
185
186         if (err_no < 1 || err_no >= sys_nerr) {
187                 sprintf(buf, "Unknown error %d", err_no);
188                 return buf;
189         }
190         return sys_errlist[err_no];
191 }
192
193 #endif /* HAVE_STERRROR */
194
195 static void
196 usage(void)
197 {
198         printf("\
199 usage: strace [-CdffhiqrtttTvVwxxy] [-I n] [-e expr]...\n\
200               [-a column] [-o file] [-s strsize] [-P path]...\n\
201               -p pid... / [-D] [-E var=val]... [-u username] PROG [ARGS]\n\
202    or: strace -c[dfw] [-I n] [-e expr]... [-O overhead] [-S sortby]\n\
203               -p pid... / [-D] [-E var=val]... [-u username] PROG [ARGS]\n\
204 \n\
205 Output format:\n\
206   -a column      alignment COLUMN for printing syscall results (default %d)\n\
207   -i             print instruction pointer at time of syscall\n\
208   -o file        send trace output to FILE instead of stderr\n\
209   -q             suppress messages about attaching, detaching, etc.\n\
210   -r             print relative timestamp\n\
211   -s strsize     limit length of print strings to STRSIZE chars (default %d)\n\
212   -t             print absolute timestamp\n\
213   -tt            print absolute timestamp with usecs\n\
214   -T             print time spent in each syscall\n\
215   -x             print non-ascii strings in hex\n\
216   -xx            print all strings in hex\n\
217   -y             print paths associated with file descriptor arguments\n\
218   -yy            print protocol specific information associated with socket file descriptors\n\
219 \n\
220 Statistics:\n\
221   -c             count time, calls, and errors for each syscall and report summary\n\
222   -C             like -c but also print regular output\n\
223   -O overhead    set overhead for tracing syscalls to OVERHEAD usecs\n\
224   -S sortby      sort syscall counts by: time, calls, name, nothing (default %s)\n\
225   -w             summarise syscall latency (default is system time)\n\
226 \n\
227 Filtering:\n\
228   -e expr        a qualifying expression: option=[!]all or option=[!]val1[,val2]...\n\
229      options:    trace, abbrev, verbose, raw, signal, read, write, fault\n\
230   -P path        trace accesses to path\n\
231 \n\
232 Tracing:\n\
233   -b execve      detach on execve syscall\n\
234   -D             run tracer process as a detached grandchild, not as parent\n\
235   -f             follow forks\n\
236   -ff            follow forks with output into separate files\n\
237   -I interruptible\n\
238      1:          no signals are blocked\n\
239      2:          fatal signals are blocked while decoding syscall (default)\n\
240      3:          fatal signals are always blocked (default if '-o FILE PROG')\n\
241      4:          fatal signals and SIGTSTP (^Z) are always blocked\n\
242                  (useful to make 'strace -o FILE PROG' not stop on ^Z)\n\
243 \n\
244 Startup:\n\
245   -E var         remove var from the environment for command\n\
246   -E var=val     put var=val in the environment for command\n\
247   -p pid         trace process with process id PID, may be repeated\n\
248   -u username    run command as username handling setuid and/or setgid\n\
249 \n\
250 Miscellaneous:\n\
251   -d             enable debug output to stderr\n\
252   -v             verbose mode: print unabbreviated argv, stat, termios, etc. args\n\
253   -h             print help message\n\
254   -V             print version\n\
255 "
256 #ifdef USE_LIBUNWIND
257 "  -k             obtain stack trace between each syscall (experimental)\n\
258 "
259 #endif
260 /* ancient, no one should use it
261 -F -- attempt to follow vforks (deprecated, use -f)\n\
262  */
263 /* this is broken, so don't document it
264 -z -- print only succeeding syscalls\n\
265  */
266 , DEFAULT_ACOLUMN, DEFAULT_STRLEN, DEFAULT_SORTBY);
267         exit(0);
268 }
269
270 static void ATTRIBUTE_NORETURN
271 die(void)
272 {
273         if (strace_tracer_pid == getpid()) {
274                 cflag = 0;
275                 cleanup();
276         }
277         exit(1);
278 }
279
280 static void verror_msg(int err_no, const char *fmt, va_list p)
281 {
282         char *msg;
283
284         fflush(NULL);
285
286         /* We want to print entire message with single fprintf to ensure
287          * message integrity if stderr is shared with other programs.
288          * Thus we use vasprintf + single fprintf.
289          */
290         msg = NULL;
291         if (vasprintf(&msg, fmt, p) >= 0) {
292                 if (err_no)
293                         fprintf(stderr, "%s: %s: %s\n", progname, msg, strerror(err_no));
294                 else
295                         fprintf(stderr, "%s: %s\n", progname, msg);
296                 free(msg);
297         } else {
298                 /* malloc in vasprintf failed, try it without malloc */
299                 fprintf(stderr, "%s: ", progname);
300                 vfprintf(stderr, fmt, p);
301                 if (err_no)
302                         fprintf(stderr, ": %s\n", strerror(err_no));
303                 else
304                         putc('\n', stderr);
305         }
306         /* We don't switch stderr to buffered, thus fprintf(stderr)
307          * always flushes its output and this is not necessary: */
308         /* fflush(stderr); */
309 }
310
311 void error_msg(const char *fmt, ...)
312 {
313         va_list p;
314         va_start(p, fmt);
315         verror_msg(0, fmt, p);
316         va_end(p);
317 }
318
319 void error_msg_and_die(const char *fmt, ...)
320 {
321         va_list p;
322         va_start(p, fmt);
323         verror_msg(0, fmt, p);
324         die();
325 }
326
327 void error_msg_and_help(const char *fmt, ...)
328 {
329         if (fmt != NULL) {
330                 va_list p;
331                 va_start(p, fmt);
332                 verror_msg(0, fmt, p);
333         }
334         fprintf(stderr, "Try '%s -h' for more information.\n", progname);
335         die();
336 }
337
338 void perror_msg(const char *fmt, ...)
339 {
340         va_list p;
341         va_start(p, fmt);
342         verror_msg(errno, fmt, p);
343         va_end(p);
344 }
345
346 void perror_msg_and_die(const char *fmt, ...)
347 {
348         va_list p;
349         va_start(p, fmt);
350         verror_msg(errno, fmt, p);
351         die();
352 }
353
354 static void
355 error_opt_arg(int opt, const char *arg)
356 {
357         error_msg_and_help("invalid -%c argument: '%s'", opt, arg);
358 }
359
360 static const char *ptrace_attach_cmd;
361
362 static int
363 ptrace_attach_or_seize(int pid)
364 {
365 #if USE_SEIZE
366         int r;
367         if (!use_seize)
368                 return ptrace_attach_cmd = "PTRACE_ATTACH",
369                        ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, 0L, 0L);
370         r = ptrace(PTRACE_SEIZE, pid, 0L, (unsigned long) ptrace_setoptions);
371         if (r)
372                 return ptrace_attach_cmd = "PTRACE_SEIZE", r;
373         r = ptrace(PTRACE_INTERRUPT, pid, 0L, 0L);
374         return ptrace_attach_cmd = "PTRACE_INTERRUPT", r;
375 #else
376                 return ptrace_attach_cmd = "PTRACE_ATTACH",
377                        ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, 0L, 0L);
378 #endif
379 }
380
381 /*
382  * Used when we want to unblock stopped traced process.
383  * Should be only used with PTRACE_CONT, PTRACE_DETACH and PTRACE_SYSCALL.
384  * Returns 0 on success or if error was ESRCH
385  * (presumably process was killed while we talk to it).
386  * Otherwise prints error message and returns -1.
387  */
388 static int
389 ptrace_restart(int op, struct tcb *tcp, int sig)
390 {
391         int err;
392         const char *msg;
393
394         errno = 0;
395         ptrace(op, tcp->pid, (void *) 0, (long) sig);
396         err = errno;
397         if (!err)
398                 return 0;
399
400         msg = "SYSCALL";
401         if (op == PTRACE_CONT)
402                 msg = "CONT";
403         if (op == PTRACE_DETACH)
404                 msg = "DETACH";
405         if (op == PTRACE_LISTEN)
406                 msg = "LISTEN";
407         /*
408          * Why curcol != 0? Otherwise sometimes we get this:
409          *
410          * 10252 kill(10253, SIGKILL)              = 0
411          *  <ptrace(SYSCALL,10252):No such process>10253 ...next decode...
412          *
413          * 10252 died after we retrieved syscall exit data,
414          * but before we tried to restart it. Log looks ugly.
415          */
416         if (current_tcp && current_tcp->curcol != 0) {
417                 tprintf(" <ptrace(%s):%s>\n", msg, strerror(err));
418                 line_ended();
419         }
420         if (err == ESRCH)
421                 return 0;
422         errno = err;
423         perror_msg("ptrace(PTRACE_%s,pid:%d,sig:%d)", msg, tcp->pid, sig);
424         return -1;
425 }
426
427 static void
428 set_cloexec_flag(int fd)
429 {
430         int flags, newflags;
431
432         flags = fcntl(fd, F_GETFD);
433         if (flags < 0) {
434                 /* Can happen only if fd is bad.
435                  * Should never happen: if it does, we have a bug
436                  * in the caller. Therefore we just abort
437                  * instead of propagating the error.
438                  */
439                 perror_msg_and_die("fcntl(%d, F_GETFD)", fd);
440         }
441
442         newflags = flags | FD_CLOEXEC;
443         if (flags == newflags)
444                 return;
445
446         fcntl(fd, F_SETFD, newflags); /* never fails */
447 }
448
449 static void
450 kill_save_errno(pid_t pid, int sig)
451 {
452         int saved_errno = errno;
453
454         (void) kill(pid, sig);
455         errno = saved_errno;
456 }
457
458 /*
459  * When strace is setuid executable, we have to swap uids
460  * before and after filesystem and process management operations.
461  */
462 static void
463 swap_uid(void)
464 {
465         int euid = geteuid(), uid = getuid();
466
467         if (euid != uid && setreuid(euid, uid) < 0) {
468                 perror_msg_and_die("setreuid");
469         }
470 }
471
472 #ifdef _LARGEFILE64_SOURCE
473 # ifdef HAVE_FOPEN64
474 #  define fopen_for_output fopen64
475 # else
476 #  define fopen_for_output fopen
477 # endif
478 # define struct_stat struct stat64
479 # define stat_file stat64
480 # define struct_dirent struct dirent64
481 # define read_dir readdir64
482 # define struct_rlimit struct rlimit64
483 # define set_rlimit setrlimit64
484 #else
485 # define fopen_for_output fopen
486 # define struct_stat struct stat
487 # define stat_file stat
488 # define struct_dirent struct dirent
489 # define read_dir readdir
490 # define struct_rlimit struct rlimit
491 # define set_rlimit setrlimit
492 #endif
493
494 static FILE *
495 strace_fopen(const char *path)
496 {
497         FILE *fp;
498
499         swap_uid();
500         fp = fopen_for_output(path, "w");
501         if (!fp)
502                 perror_msg_and_die("Can't fopen '%s'", path);
503         swap_uid();
504         set_cloexec_flag(fileno(fp));
505         return fp;
506 }
507
508 static int popen_pid = 0;
509
510 #ifndef _PATH_BSHELL
511 # define _PATH_BSHELL "/bin/sh"
512 #endif
513
514 /*
515  * We cannot use standard popen(3) here because we have to distinguish
516  * popen child process from other processes we trace, and standard popen(3)
517  * does not export its child's pid.
518  */
519 static FILE *
520 strace_popen(const char *command)
521 {
522         FILE *fp;
523         int pid;
524         int fds[2];
525
526         swap_uid();
527         if (pipe(fds) < 0)
528                 perror_msg_and_die("pipe");
529
530         set_cloexec_flag(fds[1]); /* never fails */
531
532         pid = vfork();
533         if (pid < 0)
534                 perror_msg_and_die("vfork");
535
536         if (pid == 0) {
537                 /* child */
538                 close(fds[1]);
539                 if (fds[0] != 0) {
540                         if (dup2(fds[0], 0))
541                                 perror_msg_and_die("dup2");
542                         close(fds[0]);
543                 }
544                 execl(_PATH_BSHELL, "sh", "-c", command, NULL);
545                 perror_msg_and_die("Can't execute '%s'", _PATH_BSHELL);
546         }
547
548         /* parent */
549         popen_pid = pid;
550         close(fds[0]);
551         swap_uid();
552         fp = fdopen(fds[1], "w");
553         if (!fp)
554                 die_out_of_memory();
555         return fp;
556 }
557
558 void
559 tprintf(const char *fmt, ...)
560 {
561         va_list args;
562
563         va_start(args, fmt);
564         if (current_tcp) {
565                 int n = strace_vfprintf(current_tcp->outf, fmt, args);
566                 if (n < 0) {
567                         if (current_tcp->outf != stderr)
568                                 perror_msg("%s", outfname);
569                 } else
570                         current_tcp->curcol += n;
571         }
572         va_end(args);
573 }
574
575 #ifndef HAVE_FPUTS_UNLOCKED
576 # define fputs_unlocked fputs
577 #endif
578
579 void
580 tprints(const char *str)
581 {
582         if (current_tcp) {
583                 int n = fputs_unlocked(str, current_tcp->outf);
584                 if (n >= 0) {
585                         current_tcp->curcol += strlen(str);
586                         return;
587                 }
588                 if (current_tcp->outf != stderr)
589                         perror_msg("%s", outfname);
590         }
591 }
592
593 void
594 line_ended(void)
595 {
596         if (current_tcp) {
597                 current_tcp->curcol = 0;
598                 fflush(current_tcp->outf);
599         }
600         if (printing_tcp) {
601                 printing_tcp->curcol = 0;
602                 printing_tcp = NULL;
603         }
604 }
605
606 void
607 printleader(struct tcb *tcp)
608 {
609         /* If -ff, "previous tcb we printed" is always the same as current,
610          * because we have per-tcb output files.
611          */
612         if (followfork >= 2)
613                 printing_tcp = tcp;
614
615         if (printing_tcp) {
616                 current_tcp = printing_tcp;
617                 if (printing_tcp->curcol != 0 && (followfork < 2 || printing_tcp == tcp)) {
618                         /*
619                          * case 1: we have a shared log (i.e. not -ff), and last line
620                          * wasn't finished (same or different tcb, doesn't matter).
621                          * case 2: split log, we are the same tcb, but our last line
622                          * didn't finish ("SIGKILL nuked us after syscall entry" etc).
623                          */
624                         tprints(" <unfinished ...>\n");
625                         printing_tcp->curcol = 0;
626                 }
627         }
628
629         printing_tcp = tcp;
630         current_tcp = tcp;
631         current_tcp->curcol = 0;
632
633         if (print_pid_pfx)
634                 tprintf("%-5d ", tcp->pid);
635         else if (nprocs > 1 && !outfname)
636                 tprintf("[pid %5u] ", tcp->pid);
637
638         if (tflag) {
639                 char str[sizeof("HH:MM:SS")];
640                 struct timeval tv, dtv;
641                 static struct timeval otv;
642
643                 gettimeofday(&tv, NULL);
644                 if (rflag) {
645                         if (otv.tv_sec == 0)
646                                 otv = tv;
647                         tv_sub(&dtv, &tv, &otv);
648                         tprintf("%6ld.%06ld ",
649                                 (long) dtv.tv_sec, (long) dtv.tv_usec);
650                         otv = tv;
651                 }
652                 else if (tflag > 2) {
653                         tprintf("%ld.%06ld ",
654                                 (long) tv.tv_sec, (long) tv.tv_usec);
655                 }
656                 else {
657                         time_t local = tv.tv_sec;
658                         strftime(str, sizeof(str), "%T", localtime(&local));
659                         if (tflag > 1)
660                                 tprintf("%s.%06ld ", str, (long) tv.tv_usec);
661                         else
662                                 tprintf("%s ", str);
663                 }
664         }
665         if (iflag)
666                 print_pc(tcp);
667 }
668
669 void
670 tabto(void)
671 {
672         if (current_tcp->curcol < acolumn)
673                 tprints(acolumn_spaces + current_tcp->curcol);
674 }
675
676 /* Should be only called directly *after successful attach* to a tracee.
677  * Otherwise, "strace -oFILE -ff -p<nonexistant_pid>"
678  * may create bogus empty FILE.<nonexistant_pid>, and then die.
679  */
680 static void
681 newoutf(struct tcb *tcp)
682 {
683         tcp->outf = shared_log; /* if not -ff mode, the same file is for all */
684         if (followfork >= 2) {
685                 char name[520 + sizeof(int) * 3];
686                 sprintf(name, "%.512s.%u", outfname, tcp->pid);
687                 tcp->outf = strace_fopen(name);
688         }
689 }
690
691 static void
692 expand_tcbtab(void)
693 {
694         /* Allocate some (more) TCBs (and expand the table).
695            We don't want to relocate the TCBs because our
696            callers have pointers and it would be a pain.
697            So tcbtab is a table of pointers.  Since we never
698            free the TCBs, we allocate a single chunk of many.  */
699         unsigned int new_tcbtabsize, alloc_tcbtabsize;
700         struct tcb *newtcbs;
701
702         if (tcbtabsize) {
703                 alloc_tcbtabsize = tcbtabsize;
704                 new_tcbtabsize = tcbtabsize * 2;
705         } else {
706                 new_tcbtabsize = alloc_tcbtabsize = 1;
707         }
708
709         newtcbs = xcalloc(alloc_tcbtabsize, sizeof(newtcbs[0]));
710         tcbtab = xreallocarray(tcbtab, new_tcbtabsize, sizeof(tcbtab[0]));
711         while (tcbtabsize < new_tcbtabsize)
712                 tcbtab[tcbtabsize++] = newtcbs++;
713 }
714
715 static struct tcb *
716 alloctcb(int pid)
717 {
718         unsigned int i;
719         struct tcb *tcp;
720
721         if (nprocs == tcbtabsize)
722                 expand_tcbtab();
723
724         for (i = 0; i < tcbtabsize; i++) {
725                 tcp = tcbtab[i];
726                 if (!tcp->pid) {
727                         memset(tcp, 0, sizeof(*tcp));
728                         tcp->pid = pid;
729 #if SUPPORTED_PERSONALITIES > 1
730                         tcp->currpers = current_personality;
731 #endif
732
733 #ifdef USE_LIBUNWIND
734                         if (stack_trace_enabled)
735                                 unwind_tcb_init(tcp);
736 #endif
737
738                         nprocs++;
739                         if (debug_flag)
740                                 error_msg("new tcb for pid %d, active tcbs:%d",
741                                           tcp->pid, nprocs);
742                         return tcp;
743                 }
744         }
745         error_msg_and_die("bug in alloctcb");
746 }
747
748 void *
749 get_tcb_priv_data(const struct tcb *tcp)
750 {
751         return tcp->_priv_data;
752 }
753
754 int
755 set_tcb_priv_data(struct tcb *tcp, void *const priv_data,
756                   void (*const free_priv_data)(void *))
757 {
758         if (tcp->_priv_data)
759                 return -1;
760
761         tcp->_free_priv_data = free_priv_data;
762         tcp->_priv_data = priv_data;
763
764         return 0;
765 }
766
767 void
768 free_tcb_priv_data(struct tcb *tcp)
769 {
770         if (tcp->_priv_data) {
771                 if (tcp->_free_priv_data) {
772                         tcp->_free_priv_data(tcp->_priv_data);
773                         tcp->_free_priv_data = NULL;
774                 }
775                 tcp->_priv_data = NULL;
776         }
777 }
778
779 static void
780 droptcb(struct tcb *tcp)
781 {
782         if (tcp->pid == 0)
783                 return;
784
785         int p;
786         for (p = 0; p < SUPPORTED_PERSONALITIES; ++p)
787                 free(tcp->fault_vec[p]);
788
789         free_tcb_priv_data(tcp);
790
791 #ifdef USE_LIBUNWIND
792         if (stack_trace_enabled) {
793                 unwind_tcb_fin(tcp);
794         }
795 #endif
796
797         nprocs--;
798         if (debug_flag)
799                 error_msg("dropped tcb for pid %d, %d remain",
800                           tcp->pid, nprocs);
801
802         if (tcp->outf) {
803                 if (followfork >= 2) {
804                         if (tcp->curcol != 0)
805                                 fprintf(tcp->outf, " <detached ...>\n");
806                         fclose(tcp->outf);
807                 } else {
808                         if (printing_tcp == tcp && tcp->curcol != 0)
809                                 fprintf(tcp->outf, " <detached ...>\n");
810                         fflush(tcp->outf);
811                 }
812         }
813
814         if (current_tcp == tcp)
815                 current_tcp = NULL;
816         if (printing_tcp == tcp)
817                 printing_tcp = NULL;
818
819         memset(tcp, 0, sizeof(*tcp));
820 }
821
822 /* Detach traced process.
823  * Never call DETACH twice on the same process as both unattached and
824  * attached-unstopped processes give the same ESRCH.  For unattached process we
825  * would SIGSTOP it and wait for its SIGSTOP notification forever.
826  */
827 static void
828 detach(struct tcb *tcp)
829 {
830         int error;
831         int status;
832
833         /*
834          * Linux wrongly insists the child be stopped
835          * before detaching.  Arghh.  We go through hoops
836          * to make a clean break of things.
837          */
838
839         if (!(tcp->flags & TCB_ATTACHED))
840                 goto drop;
841
842         /* We attached but possibly didn't see the expected SIGSTOP.
843          * We must catch exactly one as otherwise the detached process
844          * would be left stopped (process state T).
845          */
846         if (tcp->flags & TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP)
847                 goto wait_loop;
848
849         error = ptrace(PTRACE_DETACH, tcp->pid, 0, 0);
850         if (!error) {
851                 /* On a clear day, you can see forever. */
852                 goto drop;
853         }
854         if (errno != ESRCH) {
855                 /* Shouldn't happen. */
856                 perror_msg("detach: ptrace(PTRACE_DETACH,%u)", tcp->pid);
857                 goto drop;
858         }
859         /* ESRCH: process is either not stopped or doesn't exist. */
860         if (my_tkill(tcp->pid, 0) < 0) {
861                 if (errno != ESRCH)
862                         /* Shouldn't happen. */
863                         perror_msg("detach: tkill(%u,0)", tcp->pid);
864                 /* else: process doesn't exist. */
865                 goto drop;
866         }
867         /* Process is not stopped, need to stop it. */
868         if (use_seize) {
869                 /*
870                  * With SEIZE, tracee can be in group-stop already.
871                  * In this state sending it another SIGSTOP does nothing.
872                  * Need to use INTERRUPT.
873                  * Testcase: trying to ^C a "strace -p <stopped_process>".
874                  */
875                 error = ptrace(PTRACE_INTERRUPT, tcp->pid, 0, 0);
876                 if (!error)
877                         goto wait_loop;
878                 if (errno != ESRCH)
879                         perror_msg("detach: ptrace(PTRACE_INTERRUPT,%u)", tcp->pid);
880         }
881         else {
882                 error = my_tkill(tcp->pid, SIGSTOP);
883                 if (!error)
884                         goto wait_loop;
885                 if (errno != ESRCH)
886                         perror_msg("detach: tkill(%u,SIGSTOP)", tcp->pid);
887         }
888         /* Either process doesn't exist, or some weird error. */
889         goto drop;
890
891  wait_loop:
892         /* We end up here in three cases:
893          * 1. We sent PTRACE_INTERRUPT (use_seize case)
894          * 2. We sent SIGSTOP (!use_seize)
895          * 3. Attach SIGSTOP was already pending (TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP set)
896          */
897         for (;;) {
898                 unsigned int sig;
899                 if (waitpid(tcp->pid, &status, __WALL) < 0) {
900                         if (errno == EINTR)
901                                 continue;
902                         /*
903                          * if (errno == ECHILD) break;
904                          * ^^^  WRONG! We expect this PID to exist,
905                          * and want to emit a message otherwise:
906                          */
907                         perror_msg("detach: waitpid(%u)", tcp->pid);
908                         break;
909                 }
910                 if (!WIFSTOPPED(status)) {
911                         /*
912                          * Tracee exited or was killed by signal.
913                          * We shouldn't normally reach this place:
914                          * we don't want to consume exit status.
915                          * Consider "strace -p PID" being ^C-ed:
916                          * we want merely to detach from PID.
917                          *
918                          * However, we _can_ end up here if tracee
919                          * was SIGKILLed.
920                          */
921                         break;
922                 }
923                 sig = WSTOPSIG(status);
924                 if (debug_flag)
925                         error_msg("detach wait: event:%d sig:%d",
926                                   (unsigned)status >> 16, sig);
927                 if (use_seize) {
928                         unsigned event = (unsigned)status >> 16;
929                         if (event == PTRACE_EVENT_STOP /*&& sig == SIGTRAP*/) {
930                                 /*
931                                  * sig == SIGTRAP: PTRACE_INTERRUPT stop.
932                                  * sig == other: process was already stopped
933                                  * with this stopping sig (see tests/detach-stopped).
934                                  * Looks like re-injecting this sig is not necessary
935                                  * in DETACH for the tracee to remain stopped.
936                                  */
937                                 sig = 0;
938                         }
939                         /*
940                          * PTRACE_INTERRUPT is not guaranteed to produce
941                          * the above event if other ptrace-stop is pending.
942                          * See tests/detach-sleeping testcase:
943                          * strace got SIGINT while tracee is sleeping.
944                          * We sent PTRACE_INTERRUPT.
945                          * We see syscall exit, not PTRACE_INTERRUPT stop.
946                          * We won't get PTRACE_INTERRUPT stop
947                          * if we would CONT now. Need to DETACH.
948                          */
949                         if (sig == syscall_trap_sig)
950                                 sig = 0;
951                         /* else: not sure in which case we can be here.
952                          * Signal stop? Inject it while detaching.
953                          */
954                         ptrace_restart(PTRACE_DETACH, tcp, sig);
955                         break;
956                 }
957                 /* Note: this check has to be after use_seize check */
958                 /* (else, in use_seize case SIGSTOP will be mistreated) */
959                 if (sig == SIGSTOP) {
960                         /* Detach, suppressing SIGSTOP */
961                         ptrace_restart(PTRACE_DETACH, tcp, 0);
962                         break;
963                 }
964                 if (sig == syscall_trap_sig)
965                         sig = 0;
966                 /* Can't detach just yet, may need to wait for SIGSTOP */
967                 error = ptrace_restart(PTRACE_CONT, tcp, sig);
968                 if (error < 0) {
969                         /* Should not happen.
970                          * Note: ptrace_restart returns 0 on ESRCH, so it's not it.
971                          * ptrace_restart already emitted error message.
972                          */
973                         break;
974                 }
975         }
976
977  drop:
978         if (!qflag && (tcp->flags & TCB_ATTACHED))
979                 error_msg("Process %u detached", tcp->pid);
980
981         droptcb(tcp);
982 }
983
984 static void
985 process_opt_p_list(char *opt)
986 {
987         while (*opt) {
988                 /*
989                  * We accept -p PID,PID; -p "`pidof PROG`"; -p "`pgrep PROG`".
990                  * pidof uses space as delim, pgrep uses newline. :(
991                  */
992                 int pid;
993                 char *delim = opt + strcspn(opt, ", \n\t");
994                 char c = *delim;
995
996                 *delim = '\0';
997                 pid = string_to_uint(opt);
998                 if (pid <= 0) {
999                         error_msg_and_die("Invalid process id: '%s'", opt);
1000                 }
1001                 if (pid == strace_tracer_pid) {
1002                         error_msg_and_die("I'm sorry, I can't let you do that, Dave.");
1003                 }
1004                 *delim = c;
1005                 alloctcb(pid);
1006                 if (c == '\0')
1007                         break;
1008                 opt = delim + 1;
1009         }
1010 }
1011
1012 static void
1013 attach_tcb(struct tcb *const tcp)
1014 {
1015         if (ptrace_attach_or_seize(tcp->pid) < 0) {
1016                 perror_msg("attach: ptrace(%s, %d)",
1017                            ptrace_attach_cmd, tcp->pid);
1018                 droptcb(tcp);
1019                 return;
1020         }
1021
1022         tcp->flags |= TCB_ATTACHED | TCB_STARTUP | post_attach_sigstop;
1023         newoutf(tcp);
1024         if (debug_flag)
1025                 error_msg("attach to pid %d (main) succeeded", tcp->pid);
1026
1027         char procdir[sizeof("/proc/%d/task") + sizeof(int) * 3];
1028         DIR *dir;
1029         unsigned int ntid = 0, nerr = 0;
1030
1031         if (followfork && tcp->pid != strace_child &&
1032             sprintf(procdir, "/proc/%d/task", tcp->pid) > 0 &&
1033             (dir = opendir(procdir)) != NULL) {
1034                 struct_dirent *de;
1035
1036                 while ((de = read_dir(dir)) != NULL) {
1037                         if (de->d_fileno == 0)
1038                                 continue;
1039
1040                         int tid = string_to_uint(de->d_name);
1041                         if (tid <= 0 || tid == tcp->pid)
1042                                 continue;
1043
1044                         ++ntid;
1045                         if (ptrace_attach_or_seize(tid) < 0) {
1046                                 ++nerr;
1047                                 if (debug_flag)
1048                                         perror_msg("attach: ptrace(%s, %d)",
1049                                                    ptrace_attach_cmd, tid);
1050                                 continue;
1051                         }
1052                         if (debug_flag)
1053                                 error_msg("attach to pid %d succeeded", tid);
1054
1055                         struct tcb *tid_tcp = alloctcb(tid);
1056                         tid_tcp->flags |= TCB_ATTACHED | TCB_STARTUP |
1057                                           post_attach_sigstop;
1058                         newoutf(tid_tcp);
1059                 }
1060
1061                 closedir(dir);
1062         }
1063
1064         if (!qflag) {
1065                 if (ntid > nerr)
1066                         error_msg("Process %u attached"
1067                                   " with %u threads",
1068                                   tcp->pid, ntid - nerr + 1);
1069                 else
1070                         error_msg("Process %u attached",
1071                                   tcp->pid);
1072         }
1073 }
1074
1075 static void
1076 startup_attach(void)
1077 {
1078         pid_t parent_pid = strace_tracer_pid;
1079         unsigned int tcbi;
1080         struct tcb *tcp;
1081
1082         /*
1083          * Block user interruptions as we would leave the traced
1084          * process stopped (process state T) if we would terminate in
1085          * between PTRACE_ATTACH and wait4() on SIGSTOP.
1086          * We rely on cleanup() from this point on.
1087          */
1088         if (interactive)
1089                 sigprocmask(SIG_BLOCK, &blocked_set, NULL);
1090
1091         if (daemonized_tracer) {
1092                 pid_t pid = fork();
1093                 if (pid < 0) {
1094                         perror_msg_and_die("fork");
1095                 }
1096                 if (pid) { /* parent */
1097                         /*
1098                          * Wait for grandchild to attach to straced process
1099                          * (grandparent). Grandchild SIGKILLs us after it attached.
1100                          * Grandparent's wait() is unblocked by our death,
1101                          * it proceeds to exec the straced program.
1102                          */
1103                         pause();
1104                         _exit(0); /* paranoia */
1105                 }
1106                 /* grandchild */
1107                 /* We will be the tracer process. Remember our new pid: */
1108                 strace_tracer_pid = getpid();
1109         }
1110
1111         for (tcbi = 0; tcbi < tcbtabsize; tcbi++) {
1112                 tcp = tcbtab[tcbi];
1113
1114                 if (!tcp->pid)
1115                         continue;
1116
1117                 /* Is this a process we should attach to, but not yet attached? */
1118                 if (tcp->flags & TCB_ATTACHED)
1119                         continue; /* no, we already attached it */
1120
1121                 if (tcp->pid == parent_pid || tcp->pid == strace_tracer_pid) {
1122                         errno = EPERM;
1123                         perror_msg("attach: pid %d", tcp->pid);
1124                         droptcb(tcp);
1125                         continue;
1126                 }
1127
1128                 attach_tcb(tcp);
1129
1130                 if (interactive) {
1131                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &empty_set, NULL);
1132                         if (interrupted)
1133                                 goto ret;
1134                         sigprocmask(SIG_BLOCK, &blocked_set, NULL);
1135                 }
1136         } /* for each tcbtab[] */
1137
1138         if (daemonized_tracer) {
1139                 /*
1140                  * Make parent go away.
1141                  * Also makes grandparent's wait() unblock.
1142                  */
1143                 kill(parent_pid, SIGKILL);
1144                 strace_child = 0;
1145         }
1146
1147  ret:
1148         if (interactive)
1149                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &empty_set, NULL);
1150 }
1151
1152 /* Stack-o-phobic exec helper, in the hope to work around
1153  * NOMMU + "daemonized tracer" difficulty.
1154  */
1155 struct exec_params {
1156         int fd_to_close;
1157         uid_t run_euid;
1158         gid_t run_egid;
1159         char **argv;
1160         char *pathname;
1161 };
1162 static struct exec_params params_for_tracee;
1163
1164 static void ATTRIBUTE_NOINLINE ATTRIBUTE_NORETURN
1165 exec_or_die(void)
1166 {
1167         struct exec_params *params = &params_for_tracee;
1168
1169         if (params->fd_to_close >= 0)
1170                 close(params->fd_to_close);
1171         if (!daemonized_tracer && !use_seize) {
1172                 if (ptrace(PTRACE_TRACEME, 0L, 0L, 0L) < 0) {
1173                         perror_msg_and_die("ptrace(PTRACE_TRACEME, ...)");
1174                 }
1175         }
1176
1177         if (username != NULL) {
1178                 /*
1179                  * It is important to set groups before we
1180                  * lose privileges on setuid.
1181                  */
1182                 if (initgroups(username, run_gid) < 0) {
1183                         perror_msg_and_die("initgroups");
1184                 }
1185                 if (setregid(run_gid, params->run_egid) < 0) {
1186                         perror_msg_and_die("setregid");
1187                 }
1188                 if (setreuid(run_uid, params->run_euid) < 0) {
1189                         perror_msg_and_die("setreuid");
1190                 }
1191         }
1192         else if (geteuid() != 0)
1193                 if (setreuid(run_uid, run_uid) < 0) {
1194                         perror_msg_and_die("setreuid");
1195                 }
1196
1197         if (!daemonized_tracer) {
1198                 /*
1199                  * Induce a ptrace stop. Tracer (our parent)
1200                  * will resume us with PTRACE_SYSCALL and display
1201                  * the immediately following execve syscall.
1202                  * Can't do this on NOMMU systems, we are after
1203                  * vfork: parent is blocked, stopping would deadlock.
1204                  */
1205                 if (!NOMMU_SYSTEM)
1206                         kill(getpid(), SIGSTOP);
1207         } else {
1208                 alarm(3);
1209                 /* we depend on SIGCHLD set to SIG_DFL by init code */
1210                 /* if it happens to be SIG_IGN'ed, wait won't block */
1211                 wait(NULL);
1212                 alarm(0);
1213         }
1214
1215         execv(params->pathname, params->argv);
1216         perror_msg_and_die("exec");
1217 }
1218
1219 /*
1220  * Open a dummy descriptor for use as a placeholder.
1221  * The descriptor is O_RDONLY with FD_CLOEXEC flag set.
1222  * A read attempt from such descriptor ends with EOF,
1223  * a write attempt is rejected with EBADF.
1224  */
1225 static int
1226 open_dummy_desc(void)
1227 {
1228         int fds[2];
1229
1230         if (pipe(fds))
1231                 perror_msg_and_die("pipe");
1232         close(fds[1]);
1233         set_cloexec_flag(fds[0]);
1234         return fds[0];
1235 }
1236
1237 /* placeholder fds status for stdin and stdout */
1238 static bool fd_is_placeholder[2];
1239
1240 /*
1241  * Ensure that all standard file descriptors are open by opening placeholder
1242  * file descriptors for those standard file descriptors that are not open.
1243  *
1244  * The information which descriptors have been made open is saved
1245  * in fd_is_placeholder for later use.
1246  */
1247 static void
1248 ensure_standard_fds_opened(void)
1249 {
1250         int fd;
1251
1252         while ((fd = open_dummy_desc()) <= 2) {
1253                 if (fd == 2)
1254                         break;
1255                 fd_is_placeholder[fd] = true;
1256         }
1257
1258         if (fd > 2)
1259                 close(fd);
1260 }
1261
1262 /*
1263  * Redirect stdin and stdout unless they have been opened earlier
1264  * by ensure_standard_fds_opened as placeholders.
1265  */
1266 static void
1267 redirect_standard_fds(void)
1268 {
1269         int i;
1270
1271         /*
1272          * It might be a good idea to redirect stderr as well,
1273          * but we sometimes need to print error messages.
1274          */
1275         for (i = 0; i <= 1; ++i) {
1276                 if (!fd_is_placeholder[i]) {
1277                         close(i);
1278                         open_dummy_desc();
1279                 }
1280         }
1281 }
1282
1283 static void
1284 startup_child(char **argv)
1285 {
1286         struct_stat statbuf;
1287         const char *filename;
1288         size_t filename_len;
1289         char pathname[PATH_MAX];
1290         int pid;
1291         struct tcb *tcp;
1292
1293         filename = argv[0];
1294         filename_len = strlen(filename);
1295
1296         if (filename_len > sizeof(pathname) - 1) {
1297                 errno = ENAMETOOLONG;
1298                 perror_msg_and_die("exec");
1299         }
1300         if (strchr(filename, '/')) {
1301                 strcpy(pathname, filename);
1302         }
1303 #ifdef USE_DEBUGGING_EXEC
1304         /*
1305          * Debuggers customarily check the current directory
1306          * first regardless of the path but doing that gives
1307          * security geeks a panic attack.
1308          */
1309         else if (stat_file(filename, &statbuf) == 0)
1310                 strcpy(pathname, filename);
1311 #endif /* USE_DEBUGGING_EXEC */
1312         else {
1313                 const char *path;
1314                 size_t m, n, len;
1315
1316                 for (path = getenv("PATH"); path && *path; path += m) {
1317                         const char *colon = strchr(path, ':');
1318                         if (colon) {
1319                                 n = colon - path;
1320                                 m = n + 1;
1321                         }
1322                         else
1323                                 m = n = strlen(path);
1324                         if (n == 0) {
1325                                 if (!getcwd(pathname, PATH_MAX))
1326                                         continue;
1327                                 len = strlen(pathname);
1328                         }
1329                         else if (n > sizeof pathname - 1)
1330                                 continue;
1331                         else {
1332                                 strncpy(pathname, path, n);
1333                                 len = n;
1334                         }
1335                         if (len && pathname[len - 1] != '/')
1336                                 pathname[len++] = '/';
1337                         if (filename_len + len > sizeof(pathname) - 1)
1338                                 continue;
1339                         strcpy(pathname + len, filename);
1340                         if (stat_file(pathname, &statbuf) == 0 &&
1341                             /* Accept only regular files
1342                                with some execute bits set.
1343                                XXX not perfect, might still fail */
1344                             S_ISREG(statbuf.st_mode) &&
1345                             (statbuf.st_mode & 0111))
1346                                 break;
1347                 }
1348                 if (!path || !*path)
1349                         pathname[0] = '\0';
1350         }
1351         if (stat_file(pathname, &statbuf) < 0) {
1352                 perror_msg_and_die("Can't stat '%s'", filename);
1353         }
1354
1355         params_for_tracee.fd_to_close = (shared_log != stderr) ? fileno(shared_log) : -1;
1356         params_for_tracee.run_euid = (statbuf.st_mode & S_ISUID) ? statbuf.st_uid : run_uid;
1357         params_for_tracee.run_egid = (statbuf.st_mode & S_ISGID) ? statbuf.st_gid : run_gid;
1358         params_for_tracee.argv = argv;
1359         /*
1360          * On NOMMU, can be safely freed only after execve in tracee.
1361          * It's hard to know when that happens, so we just leak it.
1362          */
1363         params_for_tracee.pathname = NOMMU_SYSTEM ? xstrdup(pathname) : pathname;
1364
1365 #if defined HAVE_PRCTL && defined PR_SET_PTRACER && defined PR_SET_PTRACER_ANY
1366         if (daemonized_tracer)
1367                 prctl(PR_SET_PTRACER, PR_SET_PTRACER_ANY);
1368 #endif
1369
1370         pid = fork();
1371         if (pid < 0) {
1372                 perror_msg_and_die("fork");
1373         }
1374         if ((pid != 0 && daemonized_tracer)
1375          || (pid == 0 && !daemonized_tracer)
1376         ) {
1377                 /* We are to become the tracee. Two cases:
1378                  * -D: we are parent
1379                  * not -D: we are child
1380                  */
1381                 exec_or_die();
1382         }
1383
1384         /* We are the tracer */
1385
1386         if (!daemonized_tracer) {
1387                 strace_child = pid;
1388                 if (!use_seize) {
1389                         /* child did PTRACE_TRACEME, nothing to do in parent */
1390                 } else {
1391                         if (!NOMMU_SYSTEM) {
1392                                 /* Wait until child stopped itself */
1393                                 int status;
1394                                 while (waitpid(pid, &status, WSTOPPED) < 0) {
1395                                         if (errno == EINTR)
1396                                                 continue;
1397                                         perror_msg_and_die("waitpid");
1398                                 }
1399                                 if (!WIFSTOPPED(status) || WSTOPSIG(status) != SIGSTOP) {
1400                                         kill_save_errno(pid, SIGKILL);
1401                                         perror_msg_and_die("Unexpected wait status %x", status);
1402                                 }
1403                         }
1404                         /* Else: NOMMU case, we have no way to sync.
1405                          * Just attach to it as soon as possible.
1406                          * This means that we may miss a few first syscalls...
1407                          */
1408
1409                         if (ptrace_attach_or_seize(pid)) {
1410                                 kill_save_errno(pid, SIGKILL);
1411                                 perror_msg_and_die("attach: ptrace(%s, %d)",
1412                                                    ptrace_attach_cmd, pid);
1413                         }
1414                         if (!NOMMU_SYSTEM)
1415                                 kill(pid, SIGCONT);
1416                 }
1417                 tcp = alloctcb(pid);
1418                 tcp->flags |= TCB_ATTACHED | TCB_STARTUP
1419                             | TCB_SKIP_DETACH_ON_FIRST_EXEC
1420                             | (NOMMU_SYSTEM ? 0 : (TCB_HIDE_LOG | post_attach_sigstop));
1421                 newoutf(tcp);
1422         }
1423         else {
1424                 /* With -D, we are *child* here, the tracee is our parent. */
1425                 strace_child = strace_tracer_pid;
1426                 strace_tracer_pid = getpid();
1427                 tcp = alloctcb(strace_child);
1428                 tcp->flags |= TCB_SKIP_DETACH_ON_FIRST_EXEC | TCB_HIDE_LOG;
1429                 /* attaching will be done later, by startup_attach */
1430                 /* note: we don't do newoutf(tcp) here either! */
1431
1432                 /* NOMMU BUG! -D mode is active, we (child) return,
1433                  * and we will scribble over parent's stack!
1434                  * When parent later unpauses, it segfaults.
1435                  *
1436                  * We work around it
1437                  * (1) by declaring exec_or_die() NORETURN,
1438                  * hopefully compiler will just jump to it
1439                  * instead of call (won't push anything to stack),
1440                  * (2) by trying very hard in exec_or_die()
1441                  * to not use any stack,
1442                  * (3) having a really big (PATH_MAX) stack object
1443                  * in this function, which creates a "buffer" between
1444                  * child's and parent's stack pointers.
1445                  * This may save us if (1) and (2) failed
1446                  * and compiler decided to use stack in exec_or_die() anyway
1447                  * (happens on i386 because of stack parameter passing).
1448                  *
1449                  * A cleaner solution is to use makecontext + setcontext
1450                  * to create a genuine separate stack and execute on it.
1451                  */
1452         }
1453         /*
1454          * A case where straced process is part of a pipe:
1455          * { sleep 1; yes | head -n99999; } | strace -o/dev/null sh -c 'exec <&-; sleep 9'
1456          * If strace won't close its fd#0, closing it in tracee is not enough:
1457          * the pipe is still open, it has a reader. Thus, "head" will not get its
1458          * SIGPIPE at once, on the first write.
1459          *
1460          * Preventing it by redirecting strace's stdin/out.
1461          * (Don't leave fds 0 and 1 closed, this is bad practice: future opens
1462          * will reuse them, unexpectedly making a newly opened object "stdin").
1463          */
1464         redirect_standard_fds();
1465 }
1466
1467 #if USE_SEIZE
1468 static void
1469 test_ptrace_seize(void)
1470 {
1471         int pid;
1472
1473         /* Need fork for test. NOMMU has no forks */
1474         if (NOMMU_SYSTEM) {
1475                 post_attach_sigstop = 0; /* this sets use_seize to 1 */
1476                 return;
1477         }
1478
1479         pid = fork();
1480         if (pid < 0)
1481                 perror_msg_and_die("fork");
1482
1483         if (pid == 0) {
1484                 pause();
1485                 _exit(0);
1486         }
1487
1488         /* PTRACE_SEIZE, unlike ATTACH, doesn't force tracee to trap.  After
1489          * attaching tracee continues to run unless a trap condition occurs.
1490          * PTRACE_SEIZE doesn't affect signal or group stop state.
1491          */
1492         if (ptrace(PTRACE_SEIZE, pid, 0, 0) == 0) {
1493                 post_attach_sigstop = 0; /* this sets use_seize to 1 */
1494         } else if (debug_flag) {
1495                 error_msg("PTRACE_SEIZE doesn't work");
1496         }
1497
1498         kill(pid, SIGKILL);
1499
1500         while (1) {
1501                 int status, tracee_pid;
1502
1503                 errno = 0;
1504                 tracee_pid = waitpid(pid, &status, 0);
1505                 if (tracee_pid <= 0) {
1506                         if (errno == EINTR)
1507                                 continue;
1508                         perror_msg_and_die("%s: unexpected wait result %d",
1509                                          __func__, tracee_pid);
1510                 }
1511                 if (WIFSIGNALED(status)) {
1512                         return;
1513                 }
1514                 error_msg_and_die("%s: unexpected wait status %x",
1515                                 __func__, status);
1516         }
1517 }
1518 #else /* !USE_SEIZE */
1519 # define test_ptrace_seize() ((void)0)
1520 #endif
1521
1522 static unsigned
1523 get_os_release(void)
1524 {
1525         unsigned rel;
1526         const char *p;
1527         struct utsname u;
1528         if (uname(&u) < 0)
1529                 perror_msg_and_die("uname");
1530         /* u.release has this form: "3.2.9[-some-garbage]" */
1531         rel = 0;
1532         p = u.release;
1533         for (;;) {
1534                 if (!(*p >= '0' && *p <= '9'))
1535                         error_msg_and_die("Bad OS release string: '%s'", u.release);
1536                 /* Note: this open-codes KERNEL_VERSION(): */
1537                 rel = (rel << 8) | atoi(p);
1538                 if (rel >= KERNEL_VERSION(1,0,0))
1539                         break;
1540                 while (*p >= '0' && *p <= '9')
1541                         p++;
1542                 if (*p != '.') {
1543                         if (rel >= KERNEL_VERSION(0,1,0)) {
1544                                 /* "X.Y-something" means "X.Y.0" */
1545                                 rel <<= 8;
1546                                 break;
1547                         }
1548                         error_msg_and_die("Bad OS release string: '%s'", u.release);
1549                 }
1550                 p++;
1551         }
1552         return rel;
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Initialization part of main() was eating much stack (~0.5k),
1557  * which was unused after init.
1558  * We can reuse it if we move init code into a separate function.
1559  *
1560  * Don't want main() to inline us and defeat the reason
1561  * we have a separate function.
1562  */
1563 static void ATTRIBUTE_NOINLINE
1564 init(int argc, char *argv[])
1565 {
1566         int c, i;
1567         int optF = 0;
1568         struct sigaction sa;
1569
1570         progname = argv[0] ? argv[0] : "strace";
1571
1572         /* Make sure SIGCHLD has the default action so that waitpid
1573            definitely works without losing track of children.  The user
1574            should not have given us a bogus state to inherit, but he might
1575            have.  Arguably we should detect SIG_IGN here and pass it on
1576            to children, but probably noone really needs that.  */
1577         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1578
1579         strace_tracer_pid = getpid();
1580
1581         os_release = get_os_release();
1582
1583         shared_log = stderr;
1584         set_sortby(DEFAULT_SORTBY);
1585         set_personality(DEFAULT_PERSONALITY);
1586         qualify("trace=all");
1587         qualify("abbrev=all");
1588         qualify("verbose=all");
1589 #if DEFAULT_QUAL_FLAGS != (QUAL_TRACE | QUAL_ABBREV | QUAL_VERBOSE)
1590 # error Bug in DEFAULT_QUAL_FLAGS
1591 #endif
1592         qualify("signal=all");
1593         while ((c = getopt(argc, argv,
1594                 "+b:cCdfFhiqrtTvVwxyz"
1595 #ifdef USE_LIBUNWIND
1596                 "k"
1597 #endif
1598                 "D"
1599                 "a:e:o:O:p:s:S:u:E:P:I:")) != EOF) {
1600                 switch (c) {
1601                 case 'b':
1602                         if (strcmp(optarg, "execve") != 0)
1603                                 error_msg_and_die("Syscall '%s' for -b isn't supported",
1604                                         optarg);
1605                         detach_on_execve = 1;
1606                         break;
1607                 case 'c':
1608                         if (cflag == CFLAG_BOTH) {
1609                                 error_msg_and_help("-c and -C are mutually exclusive");
1610                         }
1611                         cflag = CFLAG_ONLY_STATS;
1612                         break;
1613                 case 'C':
1614                         if (cflag == CFLAG_ONLY_STATS) {
1615                                 error_msg_and_help("-c and -C are mutually exclusive");
1616                         }
1617                         cflag = CFLAG_BOTH;
1618                         break;
1619                 case 'd':
1620                         debug_flag = 1;
1621                         break;
1622                 case 'D':
1623                         daemonized_tracer = 1;
1624                         break;
1625                 case 'F':
1626                         optF = 1;
1627                         break;
1628                 case 'f':
1629                         followfork++;
1630                         break;
1631                 case 'h':
1632                         usage();
1633                         break;
1634                 case 'i':
1635                         iflag = 1;
1636                         break;
1637                 case 'q':
1638                         qflag++;
1639                         break;
1640                 case 'r':
1641                         rflag = 1;
1642                         break;
1643                 case 't':
1644                         tflag++;
1645                         break;
1646                 case 'T':
1647                         Tflag = 1;
1648                         break;
1649                 case 'w':
1650                         count_wallclock = 1;
1651                         break;
1652                 case 'x':
1653                         xflag++;
1654                         break;
1655                 case 'y':
1656                         show_fd_path++;
1657                         break;
1658                 case 'v':
1659                         qualify("abbrev=none");
1660                         break;
1661                 case 'V':
1662                         printf("%s -- version %s\n", PACKAGE_NAME, VERSION);
1663                         exit(0);
1664                         break;
1665                 case 'z':
1666                         not_failing_only = 1;
1667                         break;
1668                 case 'a':
1669                         acolumn = string_to_uint(optarg);
1670                         if (acolumn < 0)
1671                                 error_opt_arg(c, optarg);
1672                         break;
1673                 case 'e':
1674                         qualify(optarg);
1675                         break;
1676                 case 'o':
1677                         outfname = xstrdup(optarg);
1678                         break;
1679                 case 'O':
1680                         i = string_to_uint(optarg);
1681                         if (i < 0)
1682                                 error_opt_arg(c, optarg);
1683                         set_overhead(i);
1684                         break;
1685                 case 'p':
1686                         process_opt_p_list(optarg);
1687                         break;
1688                 case 'P':
1689                         pathtrace_select(optarg);
1690                         break;
1691                 case 's':
1692                         i = string_to_uint(optarg);
1693                         if (i < 0)
1694                                 error_opt_arg(c, optarg);
1695                         max_strlen = i;
1696                         break;
1697                 case 'S':
1698                         set_sortby(optarg);
1699                         break;
1700                 case 'u':
1701                         username = xstrdup(optarg);
1702                         break;
1703 #ifdef USE_LIBUNWIND
1704                 case 'k':
1705                         stack_trace_enabled = true;
1706                         break;
1707 #endif
1708                 case 'E':
1709                         if (putenv(optarg) < 0)
1710                                 die_out_of_memory();
1711                         break;
1712                 case 'I':
1713                         opt_intr = string_to_uint_upto(optarg, NUM_INTR_OPTS - 1);
1714                         if (opt_intr <= 0)
1715                                 error_opt_arg(c, optarg);
1716                         break;
1717                 default:
1718                         error_msg_and_help(NULL);
1719                         break;
1720                 }
1721         }
1722         argv += optind;
1723         /* argc -= optind; - no need, argc is not used below */
1724
1725         acolumn_spaces = xmalloc(acolumn + 1);
1726         memset(acolumn_spaces, ' ', acolumn);
1727         acolumn_spaces[acolumn] = '\0';
1728
1729         if (!argv[0] && !nprocs) {
1730                 error_msg_and_help("must have PROG [ARGS] or -p PID");
1731         }
1732
1733         if (!argv[0] && daemonized_tracer) {
1734                 error_msg_and_help("PROG [ARGS] must be specified with -D");
1735         }
1736
1737         if (!followfork)
1738                 followfork = optF;
1739
1740         if (followfork >= 2 && cflag) {
1741                 error_msg_and_help("(-c or -C) and -ff are mutually exclusive");
1742         }
1743
1744         if (count_wallclock && !cflag) {
1745                 error_msg_and_help("-w must be given with (-c or -C)");
1746         }
1747
1748         if (cflag == CFLAG_ONLY_STATS) {
1749                 if (iflag)
1750                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'i');
1751 #ifdef USE_LIBUNWIND
1752                 if (stack_trace_enabled)
1753                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'k');
1754 #endif
1755                 if (rflag)
1756                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'r');
1757                 if (tflag)
1758                         error_msg("-%c has no effect with -c", 't');
1759                 if (Tflag)
1760                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'T');
1761                 if (show_fd_path)
1762                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'y');
1763         }
1764
1765         if (rflag) {
1766                 if (tflag > 1)
1767                         error_msg("-tt has no effect with -r");
1768                 tflag = 1;
1769         }
1770
1771 #ifdef USE_LIBUNWIND
1772         if (stack_trace_enabled)
1773                 unwind_init();
1774 #endif
1775
1776         /* See if they want to run as another user. */
1777         if (username != NULL) {
1778                 struct passwd *pent;
1779
1780                 if (getuid() != 0 || geteuid() != 0) {
1781                         error_msg_and_die("You must be root to use the -u option");
1782                 }
1783                 pent = getpwnam(username);
1784                 if (pent == NULL) {
1785                         error_msg_and_die("Cannot find user '%s'", username);
1786                 }
1787                 run_uid = pent->pw_uid;
1788                 run_gid = pent->pw_gid;
1789         }
1790         else {
1791                 run_uid = getuid();
1792                 run_gid = getgid();
1793         }
1794
1795         if (followfork)
1796                 ptrace_setoptions |= PTRACE_O_TRACECLONE |
1797                                      PTRACE_O_TRACEFORK |
1798                                      PTRACE_O_TRACEVFORK;
1799         if (debug_flag)
1800                 error_msg("ptrace_setoptions = %#x", ptrace_setoptions);
1801         test_ptrace_seize();
1802
1803         /*
1804          * Is something weird with our stdin and/or stdout -
1805          * for example, may they be not open? In this case,
1806          * ensure that none of the future opens uses them.
1807          *
1808          * This was seen in the wild when /proc/sys/kernel/core_pattern
1809          * was set to "|/bin/strace -o/tmp/LOG PROG":
1810          * kernel runs coredump helper with fd#0 open but fd#1 closed (!),
1811          * therefore LOG gets opened to fd#1, and fd#1 is closed by
1812          * "don't hold up stdin/out open" code soon after.
1813          */
1814         ensure_standard_fds_opened();
1815
1816         /* Check if they want to redirect the output. */
1817         if (outfname) {
1818                 /* See if they want to pipe the output. */
1819                 if (outfname[0] == '|' || outfname[0] == '!') {
1820                         /*
1821                          * We can't do the <outfname>.PID funny business
1822                          * when using popen, so prohibit it.
1823                          */
1824                         if (followfork >= 2)
1825                                 error_msg_and_help("piping the output and -ff are mutually exclusive");
1826                         shared_log = strace_popen(outfname + 1);
1827                 }
1828                 else if (followfork < 2)
1829                         shared_log = strace_fopen(outfname);
1830         } else {
1831                 /* -ff without -o FILE is the same as single -f */
1832                 if (followfork >= 2)
1833                         followfork = 1;
1834         }
1835
1836         if (!outfname || outfname[0] == '|' || outfname[0] == '!') {
1837                 setvbuf(shared_log, NULL, _IOLBF, 0);
1838         }
1839         if (outfname && argv[0]) {
1840                 if (!opt_intr)
1841                         opt_intr = INTR_NEVER;
1842                 if (!qflag)
1843                         qflag = 1;
1844         }
1845         if (!opt_intr)
1846                 opt_intr = INTR_WHILE_WAIT;
1847
1848         /* argv[0]      -pPID   -oFILE  Default interactive setting
1849          * yes          *       0       INTR_WHILE_WAIT
1850          * no           1       0       INTR_WHILE_WAIT
1851          * yes          *       1       INTR_NEVER
1852          * no           1       1       INTR_WHILE_WAIT
1853          */
1854
1855         sigemptyset(&empty_set);
1856         sigemptyset(&blocked_set);
1857
1858         /* startup_child() must be called before the signal handlers get
1859          * installed below as they are inherited into the spawned process.
1860          * Also we do not need to be protected by them as during interruption
1861          * in the startup_child() mode we kill the spawned process anyway.
1862          */
1863         if (argv[0]) {
1864                 startup_child(argv);
1865         }
1866
1867         sa.sa_handler = SIG_IGN;
1868         sigemptyset(&sa.sa_mask);
1869         sa.sa_flags = 0;
1870         sigaction(SIGTTOU, &sa, NULL); /* SIG_IGN */
1871         sigaction(SIGTTIN, &sa, NULL); /* SIG_IGN */
1872         if (opt_intr != INTR_ANYWHERE) {
1873                 if (opt_intr == INTR_BLOCK_TSTP_TOO)
1874                         sigaction(SIGTSTP, &sa, NULL); /* SIG_IGN */
1875                 /*
1876                  * In interactive mode (if no -o OUTFILE, or -p PID is used),
1877                  * fatal signals are blocked while syscall stop is processed,
1878                  * and acted on in between, when waiting for new syscall stops.
1879                  * In non-interactive mode, signals are ignored.
1880                  */
1881                 if (opt_intr == INTR_WHILE_WAIT) {
1882                         sigaddset(&blocked_set, SIGHUP);
1883                         sigaddset(&blocked_set, SIGINT);
1884                         sigaddset(&blocked_set, SIGQUIT);
1885                         sigaddset(&blocked_set, SIGPIPE);
1886                         sigaddset(&blocked_set, SIGTERM);
1887                         sa.sa_handler = interrupt;
1888                 }
1889                 /* SIG_IGN, or set handler for these */
1890                 sigaction(SIGHUP, &sa, NULL);
1891                 sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
1892                 sigaction(SIGQUIT, &sa, NULL);
1893                 sigaction(SIGPIPE, &sa, NULL);
1894                 sigaction(SIGTERM, &sa, NULL);
1895         }
1896         if (nprocs != 0 || daemonized_tracer)
1897                 startup_attach();
1898
1899         /* Do we want pids printed in our -o OUTFILE?
1900          * -ff: no (every pid has its own file); or
1901          * -f: yes (there can be more pids in the future); or
1902          * -p PID1,PID2: yes (there are already more than one pid)
1903          */
1904         print_pid_pfx = (outfname && followfork < 2 && (followfork == 1 || nprocs > 1));
1905 }
1906
1907 static struct tcb *
1908 pid2tcb(int pid)
1909 {
1910         unsigned int i;
1911
1912         if (pid <= 0)
1913                 return NULL;
1914
1915         for (i = 0; i < tcbtabsize; i++) {
1916                 struct tcb *tcp = tcbtab[i];
1917                 if (tcp->pid == pid)
1918                         return tcp;
1919         }
1920
1921         return NULL;
1922 }
1923
1924 static void
1925 cleanup(void)
1926 {
1927         unsigned int i;
1928         struct tcb *tcp;
1929         int fatal_sig;
1930
1931         /* 'interrupted' is a volatile object, fetch it only once */
1932         fatal_sig = interrupted;
1933         if (!fatal_sig)
1934                 fatal_sig = SIGTERM;
1935
1936         for (i = 0; i < tcbtabsize; i++) {
1937                 tcp = tcbtab[i];
1938                 if (!tcp->pid)
1939                         continue;
1940                 if (debug_flag)
1941                         error_msg("cleanup: looking at pid %u", tcp->pid);
1942                 if (tcp->pid == strace_child) {
1943                         kill(tcp->pid, SIGCONT);
1944                         kill(tcp->pid, fatal_sig);
1945                 }
1946                 detach(tcp);
1947         }
1948         if (cflag)
1949                 call_summary(shared_log);
1950 }
1951
1952 static void
1953 interrupt(int sig)
1954 {
1955         interrupted = sig;
1956 }
1957
1958 static void
1959 print_debug_info(const int pid, int status)
1960 {
1961         const unsigned int event = (unsigned int) status >> 16;
1962         char buf[sizeof("WIFEXITED,exitcode=%u") + sizeof(int)*3 /*paranoia:*/ + 16];
1963         char evbuf[sizeof(",EVENT_VFORK_DONE (%u)") + sizeof(int)*3 /*paranoia:*/ + 16];
1964
1965         strcpy(buf, "???");
1966         if (WIFSIGNALED(status))
1967 #ifdef WCOREDUMP
1968                 sprintf(buf, "WIFSIGNALED,%ssig=%s",
1969                                 WCOREDUMP(status) ? "core," : "",
1970                                 signame(WTERMSIG(status)));
1971 #else
1972                 sprintf(buf, "WIFSIGNALED,sig=%s",
1973                                 signame(WTERMSIG(status)));
1974 #endif
1975         if (WIFEXITED(status))
1976                 sprintf(buf, "WIFEXITED,exitcode=%u", WEXITSTATUS(status));
1977         if (WIFSTOPPED(status))
1978                 sprintf(buf, "WIFSTOPPED,sig=%s", signame(WSTOPSIG(status)));
1979 #ifdef WIFCONTINUED
1980         /* Should never be seen */
1981         if (WIFCONTINUED(status))
1982                 strcpy(buf, "WIFCONTINUED");
1983 #endif
1984         evbuf[0] = '\0';
1985         if (event != 0) {
1986                 static const char *const event_names[] = {
1987                         [PTRACE_EVENT_CLONE] = "CLONE",
1988                         [PTRACE_EVENT_FORK]  = "FORK",
1989                         [PTRACE_EVENT_VFORK] = "VFORK",
1990                         [PTRACE_EVENT_VFORK_DONE] = "VFORK_DONE",
1991                         [PTRACE_EVENT_EXEC]  = "EXEC",
1992                         [PTRACE_EVENT_EXIT]  = "EXIT",
1993                         /* [PTRACE_EVENT_STOP (=128)] would make biggish array */
1994                 };
1995                 const char *e = "??";
1996                 if (event < ARRAY_SIZE(event_names))
1997                         e = event_names[event];
1998                 else if (event == PTRACE_EVENT_STOP)
1999                         e = "STOP";
2000                 sprintf(evbuf, ",EVENT_%s (%u)", e, event);
2001         }
2002         error_msg("[wait(0x%06x) = %u] %s%s", status, pid, buf, evbuf);
2003 }
2004
2005 static struct tcb *
2006 maybe_allocate_tcb(const int pid, int status)
2007 {
2008         if (!WIFSTOPPED(status)) {
2009                 if (detach_on_execve && pid == strace_child) {
2010                         /* example: strace -bexecve sh -c 'exec true' */
2011                         strace_child = 0;
2012                         return NULL;
2013                 }
2014                 /*
2015                  * This can happen if we inherited an unknown child.
2016                  * Example: (sleep 1 & exec strace true)
2017                  */
2018                 error_msg("Exit of unknown pid %u ignored", pid);
2019                 return NULL;
2020         }
2021         if (followfork) {
2022                 /* We assume it's a fork/vfork/clone child */
2023                 struct tcb *tcp = alloctcb(pid);
2024                 tcp->flags |= TCB_ATTACHED | TCB_STARTUP | post_attach_sigstop;
2025                 newoutf(tcp);
2026                 if (!qflag)
2027                         error_msg("Process %d attached", pid);
2028                 return tcp;
2029         } else {
2030                 /* This can happen if a clone call used
2031                  * CLONE_PTRACE itself.
2032                  */
2033                 ptrace(PTRACE_CONT, pid, NULL, 0);
2034                 error_msg("Stop of unknown pid %u seen, PTRACE_CONTed it", pid);
2035                 return NULL;
2036         }
2037 }
2038
2039 static struct tcb *
2040 maybe_switch_tcbs(struct tcb *tcp, const int pid)
2041 {
2042         FILE *fp;
2043         struct tcb *execve_thread;
2044         long old_pid = 0;
2045
2046         if (ptrace(PTRACE_GETEVENTMSG, pid, NULL, (long) &old_pid) < 0)
2047                 return tcp;
2048         /* Avoid truncation in pid2tcb() param passing */
2049         if (old_pid <= 0 || old_pid == pid)
2050                 return tcp;
2051         if ((unsigned long) old_pid > UINT_MAX)
2052                 return tcp;
2053         execve_thread = pid2tcb(old_pid);
2054         /* It should be !NULL, but I feel paranoid */
2055         if (!execve_thread)
2056                 return tcp;
2057
2058         if (execve_thread->curcol != 0) {
2059                 /*
2060                  * One case we are here is -ff:
2061                  * try "strace -oLOG -ff test/threaded_execve"
2062                  */
2063                 fprintf(execve_thread->outf, " <pid changed to %d ...>\n", pid);
2064                 /*execve_thread->curcol = 0; - no need, see code below */
2065         }
2066         /* Swap output FILEs (needed for -ff) */
2067         fp = execve_thread->outf;
2068         execve_thread->outf = tcp->outf;
2069         tcp->outf = fp;
2070         /* And their column positions */
2071         execve_thread->curcol = tcp->curcol;
2072         tcp->curcol = 0;
2073         /* Drop leader, but close execve'd thread outfile (if -ff) */
2074         droptcb(tcp);
2075         /* Switch to the thread, reusing leader's outfile and pid */
2076         tcp = execve_thread;
2077         tcp->pid = pid;
2078         if (cflag != CFLAG_ONLY_STATS) {
2079                 printleader(tcp);
2080                 tprintf("+++ superseded by execve in pid %lu +++\n", old_pid);
2081                 line_ended();
2082                 tcp->flags |= TCB_REPRINT;
2083         }
2084
2085         return tcp;
2086 }
2087
2088 static void
2089 print_signalled(struct tcb *tcp, const int pid, int status)
2090 {
2091         if (pid == strace_child) {
2092                 exit_code = 0x100 | WTERMSIG(status);
2093                 strace_child = 0;
2094         }
2095
2096         if (cflag != CFLAG_ONLY_STATS
2097             && is_number_in_set(WTERMSIG(status), &signal_set)) {
2098                 printleader(tcp);
2099 #ifdef WCOREDUMP
2100                 tprintf("+++ killed by %s %s+++\n",
2101                         signame(WTERMSIG(status)),
2102                         WCOREDUMP(status) ? "(core dumped) " : "");
2103 #else
2104                 tprintf("+++ killed by %s +++\n",
2105                         signame(WTERMSIG(status)));
2106 #endif
2107                 line_ended();
2108         }
2109 }
2110
2111 static void
2112 print_exited(struct tcb *tcp, const int pid, int status)
2113 {
2114         if (pid == strace_child) {
2115                 exit_code = WEXITSTATUS(status);
2116                 strace_child = 0;
2117         }
2118
2119         if (cflag != CFLAG_ONLY_STATS &&
2120             qflag < 2) {
2121                 printleader(tcp);
2122                 tprintf("+++ exited with %d +++\n", WEXITSTATUS(status));
2123                 line_ended();
2124         }
2125 }
2126
2127 static void
2128 print_stopped(struct tcb *tcp, const siginfo_t *si, const unsigned int sig)
2129 {
2130         if (cflag != CFLAG_ONLY_STATS
2131             && !hide_log(tcp)
2132             && is_number_in_set(sig, &signal_set)) {
2133                 printleader(tcp);
2134                 if (si) {
2135                         tprintf("--- %s ", signame(sig));
2136                         printsiginfo(si);
2137                         tprints(" ---\n");
2138                 } else
2139                         tprintf("--- stopped by %s ---\n", signame(sig));
2140                 line_ended();
2141         }
2142 }
2143
2144 static void
2145 startup_tcb(struct tcb *tcp)
2146 {
2147         if (debug_flag)
2148                 error_msg("pid %d has TCB_STARTUP, initializing it", tcp->pid);
2149
2150         tcp->flags &= ~TCB_STARTUP;
2151
2152         if (!use_seize) {
2153                 if (debug_flag)
2154                         error_msg("setting opts 0x%x on pid %d",
2155                                   ptrace_setoptions, tcp->pid);
2156                 if (ptrace(PTRACE_SETOPTIONS, tcp->pid, NULL, ptrace_setoptions) < 0) {
2157                         if (errno != ESRCH) {
2158                                 /* Should never happen, really */
2159                                 perror_msg_and_die("PTRACE_SETOPTIONS");
2160                         }
2161                 }
2162         }
2163 }
2164
2165 static void
2166 print_event_exit(struct tcb *tcp)
2167 {
2168         if (entering(tcp) || filtered(tcp) || hide_log(tcp)
2169             || cflag == CFLAG_ONLY_STATS) {
2170                 return;
2171         }
2172
2173         if (followfork < 2 && printing_tcp && printing_tcp != tcp
2174             && printing_tcp->curcol != 0) {
2175                 current_tcp = printing_tcp;
2176                 tprints(" <unfinished ...>\n");
2177                 fflush(printing_tcp->outf);
2178                 printing_tcp->curcol = 0;
2179                 current_tcp = tcp;
2180         }
2181
2182         if ((followfork < 2 && printing_tcp != tcp)
2183             || (tcp->flags & TCB_REPRINT)) {
2184                 tcp->flags &= ~TCB_REPRINT;
2185                 printleader(tcp);
2186                 tprintf("<... %s resumed>", tcp->s_ent->sys_name);
2187         }
2188
2189         if (!(tcp->sys_func_rval & RVAL_DECODED)) {
2190                 /*
2191                  * The decoder has probably decided to print something
2192                  * on exiting syscall which is not going to happen.
2193                  */
2194                 tprints(" <unfinished ...>");
2195         }
2196         tprints(") ");
2197         tabto();
2198         tprints("= ?\n");
2199         line_ended();
2200 }
2201
2202 /* Returns true iff the main trace loop has to continue. */
2203 static bool
2204 trace(void)
2205 {
2206         int pid;
2207         int wait_errno;
2208         int status;
2209         bool stopped;
2210         unsigned int sig;
2211         unsigned int event;
2212         struct tcb *tcp;
2213         struct rusage ru;
2214
2215         if (interrupted)
2216                 return false;
2217
2218         /*
2219          * Used to exit simply when nprocs hits zero, but in this testcase:
2220          *  int main() { _exit(!!fork()); }
2221          * under strace -f, parent sometimes (rarely) manages
2222          * to exit before we see the first stop of the child,
2223          * and we are losing track of it:
2224          *  19923 clone(...) = 19924
2225          *  19923 exit_group(1)     = ?
2226          *  19923 +++ exited with 1 +++
2227          * Exiting only when wait() returns ECHILD works better.
2228          */
2229         if (popen_pid != 0) {
2230                 /* However, if -o|logger is in use, we can't do that.
2231                  * Can work around that by double-forking the logger,
2232                  * but that loses the ability to wait for its completion
2233                  * on exit. Oh well...
2234                  */
2235                 if (nprocs == 0)
2236                         return false;
2237         }
2238
2239         if (interactive)
2240                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &empty_set, NULL);
2241         pid = wait4(-1, &status, __WALL, (cflag ? &ru : NULL));
2242         wait_errno = errno;
2243         if (interactive)
2244                 sigprocmask(SIG_BLOCK, &blocked_set, NULL);
2245
2246         if (pid < 0) {
2247                 if (wait_errno == EINTR)
2248                         return true;
2249                 if (nprocs == 0 && wait_errno == ECHILD)
2250                         return false;
2251                 /*
2252                  * If nprocs > 0, ECHILD is not expected,
2253                  * treat it as any other error here:
2254                  */
2255                 errno = wait_errno;
2256                 perror_msg_and_die("wait4(__WALL)");
2257         }
2258
2259         if (pid == popen_pid) {
2260                 if (!WIFSTOPPED(status))
2261                         popen_pid = 0;
2262                 return true;
2263         }
2264
2265         if (debug_flag)
2266                 print_debug_info(pid, status);
2267
2268         /* Look up 'pid' in our table. */
2269         tcp = pid2tcb(pid);
2270
2271         if (!tcp) {
2272                 tcp = maybe_allocate_tcb(pid, status);
2273                 if (!tcp)
2274                         return true;
2275         }
2276
2277         if (WIFSTOPPED(status))
2278                 get_regs(pid);
2279         else
2280                 clear_regs();
2281
2282         event = (unsigned int) status >> 16;
2283
2284         if (event == PTRACE_EVENT_EXEC) {
2285                 /*
2286                  * Under Linux, execve changes pid to thread leader's pid,
2287                  * and we see this changed pid on EVENT_EXEC and later,
2288                  * execve sysexit. Leader "disappears" without exit
2289                  * notification. Let user know that, drop leader's tcb,
2290                  * and fix up pid in execve thread's tcb.
2291                  * Effectively, execve thread's tcb replaces leader's tcb.
2292                  *
2293                  * BTW, leader is 'stuck undead' (doesn't report WIFEXITED
2294                  * on exit syscall) in multithreaded programs exactly
2295                  * in order to handle this case.
2296                  *
2297                  * PTRACE_GETEVENTMSG returns old pid starting from Linux 3.0.
2298                  * On 2.6 and earlier, it can return garbage.
2299                  */
2300                 if (os_release >= KERNEL_VERSION(3,0,0))
2301                         tcp = maybe_switch_tcbs(tcp, pid);
2302
2303                 if (detach_on_execve) {
2304                         if (tcp->flags & TCB_SKIP_DETACH_ON_FIRST_EXEC) {
2305                                 tcp->flags &= ~TCB_SKIP_DETACH_ON_FIRST_EXEC;
2306                         } else {
2307                                 detach(tcp); /* do "-b execve" thingy */
2308                                 return true;
2309                         }
2310                 }
2311         }
2312
2313         /* Set current output file */
2314         current_tcp = tcp;
2315
2316         if (cflag) {
2317                 tv_sub(&tcp->dtime, &ru.ru_stime, &tcp->stime);
2318                 tcp->stime = ru.ru_stime;
2319         }
2320
2321         if (WIFSIGNALED(status)) {
2322                 print_signalled(tcp, pid, status);
2323                 droptcb(tcp);
2324                 return true;
2325         }
2326
2327         if (WIFEXITED(status)) {
2328                 print_exited(tcp, pid, status);
2329                 droptcb(tcp);
2330                 return true;
2331         }
2332
2333         if (!WIFSTOPPED(status)) {
2334                 /*
2335                  * Neither signalled, exited or stopped.
2336                  * How could that be?
2337                  */
2338                 error_msg("pid %u not stopped!", pid);
2339                 droptcb(tcp);
2340                 return true;
2341         }
2342
2343         /* Is this the very first time we see this tracee stopped? */
2344         if (tcp->flags & TCB_STARTUP) {
2345                 startup_tcb(tcp);
2346                 if (get_scno(tcp) == 1)
2347                         tcp->s_prev_ent = tcp->s_ent;
2348         }
2349
2350         sig = WSTOPSIG(status);
2351
2352         switch (event) {
2353                 case 0:
2354                         break;
2355                 case PTRACE_EVENT_EXIT:
2356                         print_event_exit(tcp);
2357                         goto restart_tracee_with_sig_0;
2358 #if USE_SEIZE
2359                 case PTRACE_EVENT_STOP:
2360                         /*
2361                          * PTRACE_INTERRUPT-stop or group-stop.
2362                          * PTRACE_INTERRUPT-stop has sig == SIGTRAP here.
2363                          */
2364                         switch (sig) {
2365                                 case SIGSTOP:
2366                                 case SIGTSTP:
2367                                 case SIGTTIN:
2368                                 case SIGTTOU:
2369                                         stopped = true;
2370                                         goto show_stopsig;
2371                         }
2372                         /* fall through */
2373 #endif
2374                 default:
2375                         goto restart_tracee_with_sig_0;
2376         }
2377
2378         /*
2379          * Is this post-attach SIGSTOP?
2380          * Interestingly, the process may stop
2381          * with STOPSIG equal to some other signal
2382          * than SIGSTOP if we happend to attach
2383          * just before the process takes a signal.
2384          */
2385         if (sig == SIGSTOP && (tcp->flags & TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP)) {
2386                 if (debug_flag)
2387                         error_msg("ignored SIGSTOP on pid %d", tcp->pid);
2388                 tcp->flags &= ~TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP;
2389                 goto restart_tracee_with_sig_0;
2390         }
2391
2392         if (sig != syscall_trap_sig) {
2393                 siginfo_t si = {};
2394
2395                 /*
2396                  * True if tracee is stopped by signal
2397                  * (as opposed to "tracee received signal").
2398                  * TODO: shouldn't we check for errno == EINVAL too?
2399                  * We can get ESRCH instead, you know...
2400                  */
2401                 stopped = ptrace(PTRACE_GETSIGINFO, pid, 0, (long) &si) < 0;
2402 #if USE_SEIZE
2403 show_stopsig:
2404 #endif
2405                 print_stopped(tcp, stopped ? NULL : &si, sig);
2406
2407                 if (!stopped)
2408                         /* It's signal-delivery-stop. Inject the signal */
2409                         goto restart_tracee;
2410
2411                 /* It's group-stop */
2412                 if (use_seize) {
2413                         /*
2414                          * This ends ptrace-stop, but does *not* end group-stop.
2415                          * This makes stopping signals work properly on straced process
2416                          * (that is, process really stops. It used to continue to run).
2417                          */
2418                         if (ptrace_restart(PTRACE_LISTEN, tcp, 0) < 0) {
2419                                 /* Note: ptrace_restart emitted error message */
2420                                 exit_code = 1;
2421                                 return false;
2422                         }
2423                         return true;
2424                 }
2425                 /* We don't have PTRACE_LISTEN support... */
2426                 goto restart_tracee;
2427         }
2428
2429         /* We handled quick cases, we are permitted to interrupt now. */
2430         if (interrupted)
2431                 return false;
2432
2433         /*
2434          * This should be syscall entry or exit.
2435          * Handle it.
2436          */
2437         if (trace_syscall(tcp) < 0) {
2438                 /*
2439                  * ptrace() failed in trace_syscall().
2440                  * Likely a result of process disappearing mid-flight.
2441                  * Observed case: exit_group() or SIGKILL terminating
2442                  * all processes in thread group.
2443                  * We assume that ptrace error was caused by process death.
2444                  * We used to detach(tcp) here, but since we no longer
2445                  * implement "detach before death" policy/hack,
2446                  * we can let this process to report its death to us
2447                  * normally, via WIFEXITED or WIFSIGNALED wait status.
2448                  */
2449                 return true;
2450         }
2451
2452 restart_tracee_with_sig_0:
2453         sig = 0;
2454
2455 restart_tracee:
2456         if (ptrace_restart(PTRACE_SYSCALL, tcp, sig) < 0) {
2457                 /* Note: ptrace_restart emitted error message */
2458                 exit_code = 1;
2459                 return false;
2460         }
2461
2462         return true;
2463 }
2464
2465 int
2466 main(int argc, char *argv[])
2467 {
2468         init(argc, argv);
2469
2470         exit_code = !nprocs;
2471
2472         while (trace())
2473                 ;
2474
2475         cleanup();
2476         fflush(NULL);
2477         if (shared_log != stderr)
2478                 fclose(shared_log);
2479         if (popen_pid) {
2480                 while (waitpid(popen_pid, NULL, 0) < 0 && errno == EINTR)
2481                         ;
2482         }
2483         if (exit_code > 0xff) {
2484                 /* Avoid potential core file clobbering.  */
2485                 struct_rlimit rlim = {0, 0};
2486                 set_rlimit(RLIMIT_CORE, &rlim);
2487
2488                 /* Child was killed by a signal, mimic that.  */
2489                 exit_code &= 0xff;
2490                 signal(exit_code, SIG_DFL);
2491                 raise(exit_code);
2492                 /* Paranoia - what if this signal is not fatal?
2493                    Exit with 128 + signo then.  */
2494                 exit_code += 128;
2495         }
2496
2497         return exit_code;
2498 }