]> granicus.if.org Git - strace/blob - strace.c
xlat: update NT_* constants
[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  * Copyright (c) 1999-2017 The strace developers.
7  * All rights reserved.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
18  *    derived from this software without specific prior written permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
21  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
22  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
23  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
24  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
25  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
26  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
27  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
28  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
29  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
30  */
31
32 #include "defs.h"
33 #include <stdarg.h>
34 #include <sys/param.h>
35 #include <fcntl.h>
36 #include <signal.h>
37 #include <sys/resource.h>
38 #include <sys/wait.h>
39 #include <sys/stat.h>
40 #ifdef HAVE_PATHS_H
41 # include <paths.h>
42 #endif
43 #include <pwd.h>
44 #include <grp.h>
45 #include <dirent.h>
46 #include <sys/utsname.h>
47 #ifdef HAVE_PRCTL
48 # include <sys/prctl.h>
49 #endif
50 #include <asm/unistd.h>
51
52 #include "number_set.h"
53 #include "scno.h"
54 #include "ptrace.h"
55 #include "printsiginfo.h"
56 #include "trace_event.h"
57 #include "xstring.h"
58
59 /* In some libc, these aren't declared. Do it ourself: */
60 extern char **environ;
61 extern int optind;
62 extern char *optarg;
63
64 #ifdef USE_LIBUNWIND
65 /* if this is true do the stack trace for every system call */
66 bool stack_trace_enabled;
67 #endif
68
69 #define my_tkill(tid, sig) syscall(__NR_tkill, (tid), (sig))
70
71 /* Glue for systems without a MMU that cannot provide fork() */
72 #if !defined(HAVE_FORK)
73 # undef NOMMU_SYSTEM
74 # define NOMMU_SYSTEM 1
75 #endif
76 #if NOMMU_SYSTEM
77 # define fork() vfork()
78 #endif
79
80 const unsigned int syscall_trap_sig = SIGTRAP | 0x80;
81
82 cflag_t cflag = CFLAG_NONE;
83 unsigned int followfork;
84 unsigned int ptrace_setoptions = PTRACE_O_TRACESYSGOOD | PTRACE_O_TRACEEXEC
85                                  | PTRACE_O_TRACEEXIT;
86 unsigned int xflag;
87 bool debug_flag;
88 bool Tflag;
89 bool iflag;
90 bool count_wallclock;
91 unsigned int qflag;
92 static unsigned int tflag;
93 static bool rflag;
94 static bool print_pid_pfx;
95
96 /* -I n */
97 enum {
98         INTR_NOT_SET        = 0,
99         INTR_ANYWHERE       = 1, /* don't block/ignore any signals */
100         INTR_WHILE_WAIT     = 2, /* block fatal signals while decoding syscall. default */
101         INTR_NEVER          = 3, /* block fatal signals. default if '-o FILE PROG' */
102         INTR_BLOCK_TSTP_TOO = 4, /* block fatal signals and SIGTSTP (^Z) */
103         NUM_INTR_OPTS
104 };
105 static int opt_intr;
106 /* We play with signal mask only if this mode is active: */
107 #define interactive (opt_intr == INTR_WHILE_WAIT)
108
109 /*
110  * daemonized_tracer supports -D option.
111  * With this option, strace forks twice.
112  * Unlike normal case, with -D *grandparent* process exec's,
113  * becoming a traced process. Child exits (this prevents traced process
114  * from having children it doesn't expect to have), and grandchild
115  * attaches to grandparent similarly to strace -p PID.
116  * This allows for more transparent interaction in cases
117  * when process and its parent are communicating via signals,
118  * wait() etc. Without -D, strace process gets lodged in between,
119  * disrupting parent<->child link.
120  */
121 static bool daemonized_tracer;
122
123 #if USE_SEIZE
124 static int post_attach_sigstop = TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP;
125 # define use_seize (post_attach_sigstop == 0)
126 #else
127 # define post_attach_sigstop TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP
128 # define use_seize 0
129 #endif
130
131 /* Sometimes we want to print only succeeding syscalls. */
132 bool not_failing_only;
133
134 /* Show path associated with fd arguments */
135 unsigned int show_fd_path;
136
137 static bool detach_on_execve;
138
139 static int exit_code;
140 static int strace_child;
141 static int strace_tracer_pid;
142
143 static const char *username;
144 static uid_t run_uid;
145 static gid_t run_gid;
146
147 unsigned int max_strlen = DEFAULT_STRLEN;
148 static int acolumn = DEFAULT_ACOLUMN;
149 static char *acolumn_spaces;
150
151 static const char *outfname;
152 /* If -ff, points to stderr. Else, it's our common output log */
153 static FILE *shared_log;
154
155 struct tcb *printing_tcp;
156 static struct tcb *current_tcp;
157
158 static struct tcb **tcbtab;
159 static unsigned int nprocs;
160 static size_t tcbtabsize;
161
162 #ifndef HAVE_PROGRAM_INVOCATION_NAME
163 char *program_invocation_name;
164 #endif
165
166 unsigned os_release; /* generated from uname()'s u.release */
167
168 static void detach(struct tcb *tcp);
169 static void cleanup(void);
170 static void interrupt(int sig);
171 static sigset_t start_set, blocked_set;
172
173 #ifdef HAVE_SIG_ATOMIC_T
174 static volatile sig_atomic_t interrupted;
175 #else
176 static volatile int interrupted;
177 #endif
178
179 #ifndef HAVE_STRERROR
180
181 #if !HAVE_DECL_SYS_ERRLIST
182 extern int sys_nerr;
183 extern char *sys_errlist[];
184 #endif
185
186 const char *
187 strerror(int err_no)
188 {
189         static char buf[sizeof("Unknown error %d") + sizeof(int)*3];
190
191         if (err_no < 1 || err_no >= sys_nerr) {
192                 xsprintf(buf, "Unknown error %d", err_no);
193                 return buf;
194         }
195         return sys_errlist[err_no];
196 }
197
198 #endif /* HAVE_STERRROR */
199
200 static void
201 print_version(void)
202 {
203         static const char features[] =
204 #ifdef USE_LIBUNWIND
205                 " stack-unwind"
206 #endif /* USE_LIBUNWIND */
207 #ifdef USE_DEMANGLE
208                 " stack-demangle"
209 #endif /* USE_DEMANGLE */
210 #if SUPPORTED_PERSONALITIES > 1
211 # if defined HAVE_M32_MPERS
212                 " m32-mpers"
213 # else
214                 " no-m32-mpers"
215 # endif
216 #endif /* SUPPORTED_PERSONALITIES > 1 */
217 #if SUPPORTED_PERSONALITIES > 2
218 # if defined HAVE_MX32_MPERS
219                 " mx32-mpers"
220 # else
221                 " no-mx32-mpers"
222 # endif
223 #endif /* SUPPORTED_PERSONALITIES > 2 */
224                 "";
225
226         printf("%s -- version %s\n"
227                "Copyright (c) 1991-%s The strace developers <%s>.\n"
228                "This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO\n"
229                "warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.\n",
230                PACKAGE_NAME, PACKAGE_VERSION, COPYRIGHT_YEAR, PACKAGE_URL);
231         printf("\nOptional features enabled:%s\n",
232                features[0] ? features : " (none)");
233 }
234
235 static void
236 usage(void)
237 {
238         printf("\
239 usage: strace [-CdffhiqrtttTvVwxxy] [-I n] [-e expr]...\n\
240               [-a column] [-o file] [-s strsize] [-P path]...\n\
241               -p pid... / [-D] [-E var=val]... [-u username] PROG [ARGS]\n\
242    or: strace -c[dfw] [-I n] [-e expr]... [-O overhead] [-S sortby]\n\
243               -p pid... / [-D] [-E var=val]... [-u username] PROG [ARGS]\n\
244 \n\
245 Output format:\n\
246   -a column      alignment COLUMN for printing syscall results (default %d)\n\
247   -i             print instruction pointer at time of syscall\n\
248 "
249 #ifdef USE_LIBUNWIND
250 "\
251   -k             obtain stack trace between each syscall (experimental)\n\
252 "
253 #endif
254 "\
255   -o file        send trace output to FILE instead of stderr\n\
256   -q             suppress messages about attaching, detaching, etc.\n\
257   -r             print relative timestamp\n\
258   -s strsize     limit length of print strings to STRSIZE chars (default %d)\n\
259   -t             print absolute timestamp\n\
260   -tt            print absolute timestamp with usecs\n\
261   -T             print time spent in each syscall\n\
262   -x             print non-ascii strings in hex\n\
263   -xx            print all strings in hex\n\
264   -y             print paths associated with file descriptor arguments\n\
265   -yy            print protocol specific information associated with socket file descriptors\n\
266 \n\
267 Statistics:\n\
268   -c             count time, calls, and errors for each syscall and report summary\n\
269   -C             like -c but also print regular output\n\
270   -O overhead    set overhead for tracing syscalls to OVERHEAD usecs\n\
271   -S sortby      sort syscall counts by: time, calls, name, nothing (default %s)\n\
272   -w             summarise syscall latency (default is system time)\n\
273 \n\
274 Filtering:\n\
275   -e expr        a qualifying expression: option=[!]all or option=[!]val1[,val2]...\n\
276      options:    trace, abbrev, verbose, raw, signal, read, write, fault\n\
277   -P path        trace accesses to path\n\
278 \n\
279 Tracing:\n\
280   -b execve      detach on execve syscall\n\
281   -D             run tracer process as a detached grandchild, not as parent\n\
282   -f             follow forks\n\
283   -ff            follow forks with output into separate files\n\
284   -I interruptible\n\
285      1:          no signals are blocked\n\
286      2:          fatal signals are blocked while decoding syscall (default)\n\
287      3:          fatal signals are always blocked (default if '-o FILE PROG')\n\
288      4:          fatal signals and SIGTSTP (^Z) are always blocked\n\
289                  (useful to make 'strace -o FILE PROG' not stop on ^Z)\n\
290 \n\
291 Startup:\n\
292   -E var         remove var from the environment for command\n\
293   -E var=val     put var=val in the environment for command\n\
294   -p pid         trace process with process id PID, may be repeated\n\
295   -u username    run command as username handling setuid and/or setgid\n\
296 \n\
297 Miscellaneous:\n\
298   -d             enable debug output to stderr\n\
299   -v             verbose mode: print unabbreviated argv, stat, termios, etc. args\n\
300   -h             print help message\n\
301   -V             print version\n\
302 "
303 /* ancient, no one should use it
304 -F -- attempt to follow vforks (deprecated, use -f)\n\
305  */
306 /* this is broken, so don't document it
307 -z -- print only succeeding syscalls\n\
308  */
309 , DEFAULT_ACOLUMN, DEFAULT_STRLEN, DEFAULT_SORTBY);
310         exit(0);
311 }
312
313 void ATTRIBUTE_NORETURN
314 die(void)
315 {
316         if (strace_tracer_pid == getpid()) {
317                 cflag = 0;
318                 cleanup();
319                 exit(1);
320         }
321
322         _exit(1);
323 }
324
325 static void
326 error_opt_arg(int opt, const char *arg)
327 {
328         error_msg_and_help("invalid -%c argument: '%s'", opt, arg);
329 }
330
331 static const char *ptrace_attach_cmd;
332
333 static int
334 ptrace_attach_or_seize(int pid)
335 {
336 #if USE_SEIZE
337         int r;
338         if (!use_seize)
339                 return ptrace_attach_cmd = "PTRACE_ATTACH",
340                        ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, 0L, 0L);
341         r = ptrace(PTRACE_SEIZE, pid, 0L, (unsigned long) ptrace_setoptions);
342         if (r)
343                 return ptrace_attach_cmd = "PTRACE_SEIZE", r;
344         r = ptrace(PTRACE_INTERRUPT, pid, 0L, 0L);
345         return ptrace_attach_cmd = "PTRACE_INTERRUPT", r;
346 #else
347                 return ptrace_attach_cmd = "PTRACE_ATTACH",
348                        ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, 0L, 0L);
349 #endif
350 }
351
352 /*
353  * Used when we want to unblock stopped traced process.
354  * Should be only used with PTRACE_CONT, PTRACE_DETACH and PTRACE_SYSCALL.
355  * Returns 0 on success or if error was ESRCH
356  * (presumably process was killed while we talk to it).
357  * Otherwise prints error message and returns -1.
358  */
359 static int
360 ptrace_restart(const unsigned int op, struct tcb *const tcp, unsigned int sig)
361 {
362         int err;
363         const char *msg;
364
365         errno = 0;
366         ptrace(op, tcp->pid, 0L, (unsigned long) sig);
367         err = errno;
368         if (!err)
369                 return 0;
370
371         switch (op) {
372                 case PTRACE_CONT:
373                         msg = "CONT";
374                         break;
375                 case PTRACE_DETACH:
376                         msg = "DETACH";
377                         break;
378                 case PTRACE_LISTEN:
379                         msg = "LISTEN";
380                         break;
381                 default:
382                         msg = "SYSCALL";
383         }
384
385         /*
386          * Why curcol != 0? Otherwise sometimes we get this:
387          *
388          * 10252 kill(10253, SIGKILL)              = 0
389          *  <ptrace(SYSCALL,10252):No such process>10253 ...next decode...
390          *
391          * 10252 died after we retrieved syscall exit data,
392          * but before we tried to restart it. Log looks ugly.
393          */
394         if (current_tcp && current_tcp->curcol != 0) {
395                 tprintf(" <ptrace(%s):%s>\n", msg, strerror(err));
396                 line_ended();
397         }
398         if (err == ESRCH)
399                 return 0;
400         errno = err;
401         perror_msg("ptrace(PTRACE_%s,pid:%d,sig:%u)", msg, tcp->pid, sig);
402         return -1;
403 }
404
405 static void
406 set_cloexec_flag(int fd)
407 {
408         int flags, newflags;
409
410         flags = fcntl(fd, F_GETFD);
411         if (flags < 0) {
412                 /* Can happen only if fd is bad.
413                  * Should never happen: if it does, we have a bug
414                  * in the caller. Therefore we just abort
415                  * instead of propagating the error.
416                  */
417                 perror_msg_and_die("fcntl(%d, F_GETFD)", fd);
418         }
419
420         newflags = flags | FD_CLOEXEC;
421         if (flags == newflags)
422                 return;
423
424         fcntl(fd, F_SETFD, newflags); /* never fails */
425 }
426
427 static void
428 kill_save_errno(pid_t pid, int sig)
429 {
430         int saved_errno = errno;
431
432         (void) kill(pid, sig);
433         errno = saved_errno;
434 }
435
436 /*
437  * When strace is setuid executable, we have to swap uids
438  * before and after filesystem and process management operations.
439  */
440 static void
441 swap_uid(void)
442 {
443         int euid = geteuid(), uid = getuid();
444
445         if (euid != uid && setreuid(euid, uid) < 0) {
446                 perror_msg_and_die("setreuid");
447         }
448 }
449
450 #ifdef _LARGEFILE64_SOURCE
451 # ifdef HAVE_FOPEN64
452 #  define fopen_for_output fopen64
453 # else
454 #  define fopen_for_output fopen
455 # endif
456 # define struct_stat struct stat64
457 # define stat_file stat64
458 # define struct_dirent struct dirent64
459 # define read_dir readdir64
460 # define struct_rlimit struct rlimit64
461 # define set_rlimit setrlimit64
462 #else
463 # define fopen_for_output fopen
464 # define struct_stat struct stat
465 # define stat_file stat
466 # define struct_dirent struct dirent
467 # define read_dir readdir
468 # define struct_rlimit struct rlimit
469 # define set_rlimit setrlimit
470 #endif
471
472 static FILE *
473 strace_fopen(const char *path)
474 {
475         FILE *fp;
476
477         swap_uid();
478         fp = fopen_for_output(path, "w");
479         if (!fp)
480                 perror_msg_and_die("Can't fopen '%s'", path);
481         swap_uid();
482         set_cloexec_flag(fileno(fp));
483         return fp;
484 }
485
486 static int popen_pid;
487
488 #ifndef _PATH_BSHELL
489 # define _PATH_BSHELL "/bin/sh"
490 #endif
491
492 /*
493  * We cannot use standard popen(3) here because we have to distinguish
494  * popen child process from other processes we trace, and standard popen(3)
495  * does not export its child's pid.
496  */
497 static FILE *
498 strace_popen(const char *command)
499 {
500         FILE *fp;
501         int pid;
502         int fds[2];
503
504         swap_uid();
505         if (pipe(fds) < 0)
506                 perror_msg_and_die("pipe");
507
508         set_cloexec_flag(fds[1]); /* never fails */
509
510         pid = vfork();
511         if (pid < 0)
512                 perror_msg_and_die("vfork");
513
514         if (pid == 0) {
515                 /* child */
516                 close(fds[1]);
517                 if (fds[0] != 0) {
518                         if (dup2(fds[0], 0))
519                                 perror_msg_and_die("dup2");
520                         close(fds[0]);
521                 }
522                 execl(_PATH_BSHELL, "sh", "-c", command, NULL);
523                 perror_msg_and_die("Can't execute '%s'", _PATH_BSHELL);
524         }
525
526         /* parent */
527         popen_pid = pid;
528         close(fds[0]);
529         swap_uid();
530         fp = fdopen(fds[1], "w");
531         if (!fp)
532                 perror_msg_and_die("fdopen");
533         return fp;
534 }
535
536 ATTRIBUTE_FORMAT((printf, 1, 0))
537 static void
538 tvprintf(const char *const fmt, va_list args)
539 {
540         if (current_tcp) {
541                 int n = vfprintf(current_tcp->outf, fmt, args);
542                 if (n < 0) {
543                         /* very unlikely due to vfprintf buffering */
544                         if (current_tcp->outf != stderr)
545                                 perror_msg("%s", outfname);
546                 } else
547                         current_tcp->curcol += n;
548         }
549 }
550
551 void
552 tprintf(const char *fmt, ...)
553 {
554         va_list args;
555         va_start(args, fmt);
556         tvprintf(fmt, args);
557         va_end(args);
558 }
559
560 #ifndef HAVE_FPUTS_UNLOCKED
561 # define fputs_unlocked fputs
562 #endif
563
564 void
565 tprints(const char *str)
566 {
567         if (current_tcp) {
568                 int n = fputs_unlocked(str, current_tcp->outf);
569                 if (n >= 0) {
570                         current_tcp->curcol += strlen(str);
571                         return;
572                 }
573                 /* very unlikely due to fputs_unlocked buffering */
574                 if (current_tcp->outf != stderr)
575                         perror_msg("%s", outfname);
576         }
577 }
578
579 void
580 tprints_comment(const char *const str)
581 {
582         if (str && *str)
583                 tprintf(" /* %s */", str);
584 }
585
586 void
587 tprintf_comment(const char *fmt, ...)
588 {
589         if (!fmt || !*fmt)
590                 return;
591
592         va_list args;
593         va_start(args, fmt);
594         tprints(" /* ");
595         tvprintf(fmt, args);
596         tprints(" */");
597         va_end(args);
598 }
599
600 static void
601 flush_tcp_output(const struct tcb *const tcp)
602 {
603         if (fflush(tcp->outf) && tcp->outf != stderr)
604                 perror_msg("%s", outfname);
605 }
606
607 void
608 line_ended(void)
609 {
610         if (current_tcp) {
611                 current_tcp->curcol = 0;
612                 flush_tcp_output(current_tcp);
613         }
614         if (printing_tcp) {
615                 printing_tcp->curcol = 0;
616                 printing_tcp = NULL;
617         }
618 }
619
620 void
621 printleader(struct tcb *tcp)
622 {
623         /* If -ff, "previous tcb we printed" is always the same as current,
624          * because we have per-tcb output files.
625          */
626         if (followfork >= 2)
627                 printing_tcp = tcp;
628
629         if (printing_tcp) {
630                 current_tcp = printing_tcp;
631                 if (printing_tcp->curcol != 0 && (followfork < 2 || printing_tcp == tcp)) {
632                         /*
633                          * case 1: we have a shared log (i.e. not -ff), and last line
634                          * wasn't finished (same or different tcb, doesn't matter).
635                          * case 2: split log, we are the same tcb, but our last line
636                          * didn't finish ("SIGKILL nuked us after syscall entry" etc).
637                          */
638                         tprints(" <unfinished ...>\n");
639                         printing_tcp->curcol = 0;
640                 }
641         }
642
643         printing_tcp = tcp;
644         current_tcp = tcp;
645         current_tcp->curcol = 0;
646
647         if (print_pid_pfx)
648                 tprintf("%-5d ", tcp->pid);
649         else if (nprocs > 1 && !outfname)
650                 tprintf("[pid %5u] ", tcp->pid);
651
652         if (tflag) {
653                 char str[sizeof("HH:MM:SS")];
654                 struct timeval tv, dtv;
655                 static struct timeval otv;
656
657                 gettimeofday(&tv, NULL);
658                 if (rflag) {
659                         if (otv.tv_sec == 0)
660                                 otv = tv;
661                         tv_sub(&dtv, &tv, &otv);
662                         tprintf("%6ld.%06ld ",
663                                 (long) dtv.tv_sec, (long) dtv.tv_usec);
664                         otv = tv;
665                 } else if (tflag > 2) {
666                         tprintf("%ld.%06ld ",
667                                 (long) tv.tv_sec, (long) tv.tv_usec);
668                 } else {
669                         time_t local = tv.tv_sec;
670                         strftime(str, sizeof(str), "%T", localtime(&local));
671                         if (tflag > 1)
672                                 tprintf("%s.%06ld ", str, (long) tv.tv_usec);
673                         else
674                                 tprintf("%s ", str);
675                 }
676         }
677         if (iflag)
678                 print_pc(tcp);
679 }
680
681 void
682 tabto(void)
683 {
684         if (current_tcp->curcol < acolumn)
685                 tprints(acolumn_spaces + current_tcp->curcol);
686 }
687
688 /* Should be only called directly *after successful attach* to a tracee.
689  * Otherwise, "strace -oFILE -ff -p<nonexistant_pid>"
690  * may create bogus empty FILE.<nonexistant_pid>, and then die.
691  */
692 static void
693 newoutf(struct tcb *tcp)
694 {
695         tcp->outf = shared_log; /* if not -ff mode, the same file is for all */
696         if (followfork >= 2) {
697                 char name[PATH_MAX];
698                 xsprintf(name, "%s.%u", outfname, tcp->pid);
699                 tcp->outf = strace_fopen(name);
700         }
701 }
702
703 static void
704 expand_tcbtab(void)
705 {
706         /* Allocate some (more) TCBs (and expand the table).
707            We don't want to relocate the TCBs because our
708            callers have pointers and it would be a pain.
709            So tcbtab is a table of pointers.  Since we never
710            free the TCBs, we allocate a single chunk of many.  */
711         size_t old_tcbtabsize;
712         struct tcb *newtcbs;
713         struct tcb **tcb_ptr;
714
715         old_tcbtabsize = tcbtabsize;
716
717         tcbtab = xgrowarray(tcbtab, &tcbtabsize, sizeof(tcbtab[0]));
718         newtcbs = xcalloc(tcbtabsize - old_tcbtabsize, sizeof(newtcbs[0]));
719
720         for (tcb_ptr = tcbtab + old_tcbtabsize;
721             tcb_ptr < tcbtab + tcbtabsize; tcb_ptr++, newtcbs++)
722                 *tcb_ptr = newtcbs;
723 }
724
725 static struct tcb *
726 alloctcb(int pid)
727 {
728         unsigned int i;
729         struct tcb *tcp;
730
731         if (nprocs == tcbtabsize)
732                 expand_tcbtab();
733
734         for (i = 0; i < tcbtabsize; i++) {
735                 tcp = tcbtab[i];
736                 if (!tcp->pid) {
737                         memset(tcp, 0, sizeof(*tcp));
738                         tcp->pid = pid;
739 #if SUPPORTED_PERSONALITIES > 1
740                         tcp->currpers = current_personality;
741 #endif
742
743 #ifdef USE_LIBUNWIND
744                         if (stack_trace_enabled)
745                                 unwind_tcb_init(tcp);
746 #endif
747
748                         nprocs++;
749                         debug_msg("new tcb for pid %d, active tcbs:%d",
750                                   tcp->pid, nprocs);
751                         return tcp;
752                 }
753         }
754         error_msg_and_die("bug in alloctcb");
755 }
756
757 void *
758 get_tcb_priv_data(const struct tcb *tcp)
759 {
760         return tcp->_priv_data;
761 }
762
763 int
764 set_tcb_priv_data(struct tcb *tcp, void *const priv_data,
765                   void (*const free_priv_data)(void *))
766 {
767         if (tcp->_priv_data)
768                 return -1;
769
770         tcp->_free_priv_data = free_priv_data;
771         tcp->_priv_data = priv_data;
772
773         return 0;
774 }
775
776 void
777 free_tcb_priv_data(struct tcb *tcp)
778 {
779         if (tcp->_priv_data) {
780                 if (tcp->_free_priv_data) {
781                         tcp->_free_priv_data(tcp->_priv_data);
782                         tcp->_free_priv_data = NULL;
783                 }
784                 tcp->_priv_data = NULL;
785         }
786 }
787
788 static void
789 droptcb(struct tcb *tcp)
790 {
791         if (tcp->pid == 0)
792                 return;
793
794         int p;
795         for (p = 0; p < SUPPORTED_PERSONALITIES; ++p)
796                 free(tcp->inject_vec[p]);
797
798         free_tcb_priv_data(tcp);
799
800 #ifdef USE_LIBUNWIND
801         if (stack_trace_enabled) {
802                 unwind_tcb_fin(tcp);
803         }
804 #endif
805
806         nprocs--;
807         debug_msg("dropped tcb for pid %d, %d remain", tcp->pid, nprocs);
808
809         if (tcp->outf) {
810                 if (followfork >= 2) {
811                         if (tcp->curcol != 0)
812                                 fprintf(tcp->outf, " <detached ...>\n");
813                         fclose(tcp->outf);
814                 } else {
815                         if (printing_tcp == tcp && tcp->curcol != 0)
816                                 fprintf(tcp->outf, " <detached ...>\n");
817                         flush_tcp_output(tcp);
818                 }
819         }
820
821         if (current_tcp == tcp)
822                 current_tcp = NULL;
823         if (printing_tcp == tcp)
824                 printing_tcp = NULL;
825
826         memset(tcp, 0, sizeof(*tcp));
827 }
828
829 /* Detach traced process.
830  * Never call DETACH twice on the same process as both unattached and
831  * attached-unstopped processes give the same ESRCH.  For unattached process we
832  * would SIGSTOP it and wait for its SIGSTOP notification forever.
833  */
834 static void
835 detach(struct tcb *tcp)
836 {
837         int error;
838         int status;
839
840         /*
841          * Linux wrongly insists the child be stopped
842          * before detaching.  Arghh.  We go through hoops
843          * to make a clean break of things.
844          */
845
846         if (!(tcp->flags & TCB_ATTACHED))
847                 goto drop;
848
849         /* We attached but possibly didn't see the expected SIGSTOP.
850          * We must catch exactly one as otherwise the detached process
851          * would be left stopped (process state T).
852          */
853         if (tcp->flags & TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP)
854                 goto wait_loop;
855
856         error = ptrace(PTRACE_DETACH, tcp->pid, 0, 0);
857         if (!error) {
858                 /* On a clear day, you can see forever. */
859                 goto drop;
860         }
861         if (errno != ESRCH) {
862                 /* Shouldn't happen. */
863                 perror_func_msg("ptrace(PTRACE_DETACH,%u)", tcp->pid);
864                 goto drop;
865         }
866         /* ESRCH: process is either not stopped or doesn't exist. */
867         if (my_tkill(tcp->pid, 0) < 0) {
868                 if (errno != ESRCH)
869                         /* Shouldn't happen. */
870                         perror_func_msg("tkill(%u,0)", tcp->pid);
871                 /* else: process doesn't exist. */
872                 goto drop;
873         }
874         /* Process is not stopped, need to stop it. */
875         if (use_seize) {
876                 /*
877                  * With SEIZE, tracee can be in group-stop already.
878                  * In this state sending it another SIGSTOP does nothing.
879                  * Need to use INTERRUPT.
880                  * Testcase: trying to ^C a "strace -p <stopped_process>".
881                  */
882                 error = ptrace(PTRACE_INTERRUPT, tcp->pid, 0, 0);
883                 if (!error)
884                         goto wait_loop;
885                 if (errno != ESRCH)
886                         perror_func_msg("ptrace(PTRACE_INTERRUPT,%u)", tcp->pid);
887         } else {
888                 error = my_tkill(tcp->pid, SIGSTOP);
889                 if (!error)
890                         goto wait_loop;
891                 if (errno != ESRCH)
892                         perror_func_msg("tkill(%u,SIGSTOP)", tcp->pid);
893         }
894         /* Either process doesn't exist, or some weird error. */
895         goto drop;
896
897  wait_loop:
898         /* We end up here in three cases:
899          * 1. We sent PTRACE_INTERRUPT (use_seize case)
900          * 2. We sent SIGSTOP (!use_seize)
901          * 3. Attach SIGSTOP was already pending (TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP set)
902          */
903         for (;;) {
904                 unsigned int sig;
905                 if (waitpid(tcp->pid, &status, __WALL) < 0) {
906                         if (errno == EINTR)
907                                 continue;
908                         /*
909                          * if (errno == ECHILD) break;
910                          * ^^^  WRONG! We expect this PID to exist,
911                          * and want to emit a message otherwise:
912                          */
913                         perror_func_msg("waitpid(%u)", tcp->pid);
914                         break;
915                 }
916                 if (!WIFSTOPPED(status)) {
917                         /*
918                          * Tracee exited or was killed by signal.
919                          * We shouldn't normally reach this place:
920                          * we don't want to consume exit status.
921                          * Consider "strace -p PID" being ^C-ed:
922                          * we want merely to detach from PID.
923                          *
924                          * However, we _can_ end up here if tracee
925                          * was SIGKILLed.
926                          */
927                         break;
928                 }
929                 sig = WSTOPSIG(status);
930                 debug_msg("detach wait: event:%d sig:%d",
931                           (unsigned) status >> 16, sig);
932                 if (use_seize) {
933                         unsigned event = (unsigned)status >> 16;
934                         if (event == PTRACE_EVENT_STOP /*&& sig == SIGTRAP*/) {
935                                 /*
936                                  * sig == SIGTRAP: PTRACE_INTERRUPT stop.
937                                  * sig == other: process was already stopped
938                                  * with this stopping sig (see tests/detach-stopped).
939                                  * Looks like re-injecting this sig is not necessary
940                                  * in DETACH for the tracee to remain stopped.
941                                  */
942                                 sig = 0;
943                         }
944                         /*
945                          * PTRACE_INTERRUPT is not guaranteed to produce
946                          * the above event if other ptrace-stop is pending.
947                          * See tests/detach-sleeping testcase:
948                          * strace got SIGINT while tracee is sleeping.
949                          * We sent PTRACE_INTERRUPT.
950                          * We see syscall exit, not PTRACE_INTERRUPT stop.
951                          * We won't get PTRACE_INTERRUPT stop
952                          * if we would CONT now. Need to DETACH.
953                          */
954                         if (sig == syscall_trap_sig)
955                                 sig = 0;
956                         /* else: not sure in which case we can be here.
957                          * Signal stop? Inject it while detaching.
958                          */
959                         ptrace_restart(PTRACE_DETACH, tcp, sig);
960                         break;
961                 }
962                 /* Note: this check has to be after use_seize check */
963                 /* (else, in use_seize case SIGSTOP will be mistreated) */
964                 if (sig == SIGSTOP) {
965                         /* Detach, suppressing SIGSTOP */
966                         ptrace_restart(PTRACE_DETACH, tcp, 0);
967                         break;
968                 }
969                 if (sig == syscall_trap_sig)
970                         sig = 0;
971                 /* Can't detach just yet, may need to wait for SIGSTOP */
972                 error = ptrace_restart(PTRACE_CONT, tcp, sig);
973                 if (error < 0) {
974                         /* Should not happen.
975                          * Note: ptrace_restart returns 0 on ESRCH, so it's not it.
976                          * ptrace_restart already emitted error message.
977                          */
978                         break;
979                 }
980         }
981
982  drop:
983         if (!qflag && (tcp->flags & TCB_ATTACHED))
984                 error_msg("Process %u detached", tcp->pid);
985
986         droptcb(tcp);
987 }
988
989 static void
990 process_opt_p_list(char *opt)
991 {
992         while (*opt) {
993                 /*
994                  * We accept -p PID,PID; -p "`pidof PROG`"; -p "`pgrep PROG`".
995                  * pidof uses space as delim, pgrep uses newline. :(
996                  */
997                 int pid;
998                 char *delim = opt + strcspn(opt, "\n\t ,");
999                 char c = *delim;
1000
1001                 *delim = '\0';
1002                 pid = string_to_uint(opt);
1003                 if (pid <= 0) {
1004                         error_msg_and_die("Invalid process id: '%s'", opt);
1005                 }
1006                 if (pid == strace_tracer_pid) {
1007                         error_msg_and_die("I'm sorry, I can't let you do that, Dave.");
1008                 }
1009                 *delim = c;
1010                 alloctcb(pid);
1011                 if (c == '\0')
1012                         break;
1013                 opt = delim + 1;
1014         }
1015 }
1016
1017 static void
1018 attach_tcb(struct tcb *const tcp)
1019 {
1020         if (ptrace_attach_or_seize(tcp->pid) < 0) {
1021                 perror_msg("attach: ptrace(%s, %d)",
1022                            ptrace_attach_cmd, tcp->pid);
1023                 droptcb(tcp);
1024                 return;
1025         }
1026
1027         tcp->flags |= TCB_ATTACHED | TCB_GRABBED | TCB_STARTUP |
1028                       post_attach_sigstop;
1029         newoutf(tcp);
1030         debug_msg("attach to pid %d (main) succeeded", tcp->pid);
1031
1032         static const char task_path[] = "/proc/%d/task";
1033         char procdir[sizeof(task_path) + sizeof(int) * 3];
1034         DIR *dir;
1035         unsigned int ntid = 0, nerr = 0;
1036
1037         if (followfork && tcp->pid != strace_child &&
1038             xsprintf(procdir, task_path, tcp->pid) > 0 &&
1039             (dir = opendir(procdir)) != NULL) {
1040                 struct_dirent *de;
1041
1042                 while ((de = read_dir(dir)) != NULL) {
1043                         if (de->d_fileno == 0)
1044                                 continue;
1045
1046                         int tid = string_to_uint(de->d_name);
1047                         if (tid <= 0 || tid == tcp->pid)
1048                                 continue;
1049
1050                         ++ntid;
1051                         if (ptrace_attach_or_seize(tid) < 0) {
1052                                 ++nerr;
1053                                 debug_perror_msg("attach: ptrace(%s, %d)",
1054                                                  ptrace_attach_cmd, tid);
1055                                 continue;
1056                         }
1057                         debug_msg("attach to pid %d succeeded", tid);
1058
1059                         struct tcb *tid_tcp = alloctcb(tid);
1060                         tid_tcp->flags |= TCB_ATTACHED | TCB_GRABBED |
1061                                           TCB_STARTUP | post_attach_sigstop;
1062                         newoutf(tid_tcp);
1063                 }
1064
1065                 closedir(dir);
1066         }
1067
1068         if (!qflag) {
1069                 if (ntid > nerr)
1070                         error_msg("Process %u attached"
1071                                   " with %u threads",
1072                                   tcp->pid, ntid - nerr + 1);
1073                 else
1074                         error_msg("Process %u attached",
1075                                   tcp->pid);
1076         }
1077 }
1078
1079 static void
1080 startup_attach(void)
1081 {
1082         pid_t parent_pid = strace_tracer_pid;
1083         unsigned int tcbi;
1084         struct tcb *tcp;
1085
1086         /*
1087          * Block user interruptions as we would leave the traced
1088          * process stopped (process state T) if we would terminate in
1089          * between PTRACE_ATTACH and wait4() on SIGSTOP.
1090          * We rely on cleanup() from this point on.
1091          */
1092         if (interactive)
1093                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &blocked_set, NULL);
1094
1095         if (daemonized_tracer) {
1096                 pid_t pid = fork();
1097                 if (pid < 0)
1098                         perror_func_msg_and_die("fork");
1099
1100                 if (pid) { /* parent */
1101                         /*
1102                          * Wait for grandchild to attach to straced process
1103                          * (grandparent). Grandchild SIGKILLs us after it attached.
1104                          * Grandparent's wait() is unblocked by our death,
1105                          * it proceeds to exec the straced program.
1106                          */
1107                         pause();
1108                         _exit(0); /* paranoia */
1109                 }
1110                 /* grandchild */
1111                 /* We will be the tracer process. Remember our new pid: */
1112                 strace_tracer_pid = getpid();
1113         }
1114
1115         for (tcbi = 0; tcbi < tcbtabsize; tcbi++) {
1116                 tcp = tcbtab[tcbi];
1117
1118                 if (!tcp->pid)
1119                         continue;
1120
1121                 /* Is this a process we should attach to, but not yet attached? */
1122                 if (tcp->flags & TCB_ATTACHED)
1123                         continue; /* no, we already attached it */
1124
1125                 if (tcp->pid == parent_pid || tcp->pid == strace_tracer_pid) {
1126                         errno = EPERM;
1127                         perror_msg("attach: pid %d", tcp->pid);
1128                         droptcb(tcp);
1129                         continue;
1130                 }
1131
1132                 attach_tcb(tcp);
1133
1134                 if (interactive) {
1135                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &start_set, NULL);
1136                         if (interrupted)
1137                                 goto ret;
1138                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &blocked_set, NULL);
1139                 }
1140         } /* for each tcbtab[] */
1141
1142         if (daemonized_tracer) {
1143                 /*
1144                  * Make parent go away.
1145                  * Also makes grandparent's wait() unblock.
1146                  */
1147                 kill(parent_pid, SIGKILL);
1148                 strace_child = 0;
1149         }
1150
1151  ret:
1152         if (interactive)
1153                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &start_set, NULL);
1154 }
1155
1156 /* Stack-o-phobic exec helper, in the hope to work around
1157  * NOMMU + "daemonized tracer" difficulty.
1158  */
1159 struct exec_params {
1160         int fd_to_close;
1161         uid_t run_euid;
1162         gid_t run_egid;
1163         char **argv;
1164         char *pathname;
1165         struct sigaction child_sa;
1166 };
1167 static struct exec_params params_for_tracee;
1168
1169 static void ATTRIBUTE_NOINLINE ATTRIBUTE_NORETURN
1170 exec_or_die(void)
1171 {
1172         struct exec_params *params = &params_for_tracee;
1173
1174         if (params->fd_to_close >= 0)
1175                 close(params->fd_to_close);
1176         if (!daemonized_tracer && !use_seize) {
1177                 if (ptrace(PTRACE_TRACEME, 0L, 0L, 0L) < 0) {
1178                         perror_msg_and_die("ptrace(PTRACE_TRACEME, ...)");
1179                 }
1180         }
1181
1182         if (username != NULL) {
1183                 /*
1184                  * It is important to set groups before we
1185                  * lose privileges on setuid.
1186                  */
1187                 if (initgroups(username, run_gid) < 0) {
1188                         perror_msg_and_die("initgroups");
1189                 }
1190                 if (setregid(run_gid, params->run_egid) < 0) {
1191                         perror_msg_and_die("setregid");
1192                 }
1193                 if (setreuid(run_uid, params->run_euid) < 0) {
1194                         perror_msg_and_die("setreuid");
1195                 }
1196         } else if (geteuid() != 0)
1197                 if (setreuid(run_uid, run_uid) < 0) {
1198                         perror_msg_and_die("setreuid");
1199                 }
1200
1201         if (!daemonized_tracer) {
1202                 /*
1203                  * Induce a ptrace stop. Tracer (our parent)
1204                  * will resume us with PTRACE_SYSCALL and display
1205                  * the immediately following execve syscall.
1206                  * Can't do this on NOMMU systems, we are after
1207                  * vfork: parent is blocked, stopping would deadlock.
1208                  */
1209                 if (!NOMMU_SYSTEM)
1210                         kill(getpid(), SIGSTOP);
1211         } else {
1212                 alarm(3);
1213                 /* we depend on SIGCHLD set to SIG_DFL by init code */
1214                 /* if it happens to be SIG_IGN'ed, wait won't block */
1215                 wait(NULL);
1216                 alarm(0);
1217         }
1218
1219         if (params_for_tracee.child_sa.sa_handler != SIG_DFL)
1220                 sigaction(SIGCHLD, &params_for_tracee.child_sa, NULL);
1221
1222         execv(params->pathname, params->argv);
1223         perror_msg_and_die("exec");
1224 }
1225
1226 /*
1227  * Open a dummy descriptor for use as a placeholder.
1228  * The descriptor is O_RDONLY with FD_CLOEXEC flag set.
1229  * A read attempt from such descriptor ends with EOF,
1230  * a write attempt is rejected with EBADF.
1231  */
1232 static int
1233 open_dummy_desc(void)
1234 {
1235         int fds[2];
1236
1237         if (pipe(fds))
1238                 perror_func_msg_and_die("pipe");
1239         close(fds[1]);
1240         set_cloexec_flag(fds[0]);
1241         return fds[0];
1242 }
1243
1244 /* placeholder fds status for stdin and stdout */
1245 static bool fd_is_placeholder[2];
1246
1247 /*
1248  * Ensure that all standard file descriptors are open by opening placeholder
1249  * file descriptors for those standard file descriptors that are not open.
1250  *
1251  * The information which descriptors have been made open is saved
1252  * in fd_is_placeholder for later use.
1253  */
1254 static void
1255 ensure_standard_fds_opened(void)
1256 {
1257         int fd;
1258
1259         while ((fd = open_dummy_desc()) <= 2) {
1260                 if (fd == 2)
1261                         break;
1262                 fd_is_placeholder[fd] = true;
1263         }
1264
1265         if (fd > 2)
1266                 close(fd);
1267 }
1268
1269 /*
1270  * Redirect stdin and stdout unless they have been opened earlier
1271  * by ensure_standard_fds_opened as placeholders.
1272  */
1273 static void
1274 redirect_standard_fds(void)
1275 {
1276         int i;
1277
1278         /*
1279          * It might be a good idea to redirect stderr as well,
1280          * but we sometimes need to print error messages.
1281          */
1282         for (i = 0; i <= 1; ++i) {
1283                 if (!fd_is_placeholder[i]) {
1284                         close(i);
1285                         open_dummy_desc();
1286                 }
1287         }
1288 }
1289
1290 static void
1291 startup_child(char **argv)
1292 {
1293         struct_stat statbuf;
1294         const char *filename;
1295         size_t filename_len;
1296         char pathname[PATH_MAX];
1297         int pid;
1298         struct tcb *tcp;
1299
1300         filename = argv[0];
1301         filename_len = strlen(filename);
1302
1303         if (filename_len > sizeof(pathname) - 1) {
1304                 errno = ENAMETOOLONG;
1305                 perror_msg_and_die("exec");
1306         }
1307         if (strchr(filename, '/')) {
1308                 strcpy(pathname, filename);
1309         }
1310 #ifdef USE_DEBUGGING_EXEC
1311         /*
1312          * Debuggers customarily check the current directory
1313          * first regardless of the path but doing that gives
1314          * security geeks a panic attack.
1315          */
1316         else if (stat_file(filename, &statbuf) == 0)
1317                 strcpy(pathname, filename);
1318 #endif /* USE_DEBUGGING_EXEC */
1319         else {
1320                 const char *path;
1321                 size_t m, n, len;
1322
1323                 for (path = getenv("PATH"); path && *path; path += m) {
1324                         const char *colon = strchr(path, ':');
1325                         if (colon) {
1326                                 n = colon - path;
1327                                 m = n + 1;
1328                         } else
1329                                 m = n = strlen(path);
1330                         if (n == 0) {
1331                                 if (!getcwd(pathname, PATH_MAX))
1332                                         continue;
1333                                 len = strlen(pathname);
1334                         } else if (n > sizeof(pathname) - 1)
1335                                 continue;
1336                         else {
1337                                 strncpy(pathname, path, n);
1338                                 len = n;
1339                         }
1340                         if (len && pathname[len - 1] != '/')
1341                                 pathname[len++] = '/';
1342                         if (filename_len + len > sizeof(pathname) - 1)
1343                                 continue;
1344                         strcpy(pathname + len, filename);
1345                         if (stat_file(pathname, &statbuf) == 0 &&
1346                             /* Accept only regular files
1347                                with some execute bits set.
1348                                XXX not perfect, might still fail */
1349                             S_ISREG(statbuf.st_mode) &&
1350                             (statbuf.st_mode & 0111))
1351                                 break;
1352                 }
1353                 if (!path || !*path)
1354                         pathname[0] = '\0';
1355         }
1356         if (stat_file(pathname, &statbuf) < 0) {
1357                 perror_msg_and_die("Can't stat '%s'", filename);
1358         }
1359
1360         params_for_tracee.fd_to_close = (shared_log != stderr) ? fileno(shared_log) : -1;
1361         params_for_tracee.run_euid = (statbuf.st_mode & S_ISUID) ? statbuf.st_uid : run_uid;
1362         params_for_tracee.run_egid = (statbuf.st_mode & S_ISGID) ? statbuf.st_gid : run_gid;
1363         params_for_tracee.argv = argv;
1364         /*
1365          * On NOMMU, can be safely freed only after execve in tracee.
1366          * It's hard to know when that happens, so we just leak it.
1367          */
1368         params_for_tracee.pathname = NOMMU_SYSTEM ? xstrdup(pathname) : pathname;
1369
1370 #if defined HAVE_PRCTL && defined PR_SET_PTRACER && defined PR_SET_PTRACER_ANY
1371         if (daemonized_tracer)
1372                 prctl(PR_SET_PTRACER, PR_SET_PTRACER_ANY);
1373 #endif
1374
1375         pid = fork();
1376         if (pid < 0)
1377                 perror_func_msg_and_die("fork");
1378
1379         if ((pid != 0 && daemonized_tracer)
1380          || (pid == 0 && !daemonized_tracer)
1381         ) {
1382                 /* We are to become the tracee. Two cases:
1383                  * -D: we are parent
1384                  * not -D: we are child
1385                  */
1386                 exec_or_die();
1387         }
1388
1389         /* We are the tracer */
1390
1391         if (!daemonized_tracer) {
1392                 strace_child = pid;
1393                 if (!use_seize) {
1394                         /* child did PTRACE_TRACEME, nothing to do in parent */
1395                 } else {
1396                         if (!NOMMU_SYSTEM) {
1397                                 /* Wait until child stopped itself */
1398                                 int status;
1399                                 while (waitpid(pid, &status, WSTOPPED) < 0) {
1400                                         if (errno == EINTR)
1401                                                 continue;
1402                                         perror_msg_and_die("waitpid");
1403                                 }
1404                                 if (!WIFSTOPPED(status) || WSTOPSIG(status) != SIGSTOP) {
1405                                         kill_save_errno(pid, SIGKILL);
1406                                         perror_msg_and_die("Unexpected wait status %#x",
1407                                                            status);
1408                                 }
1409                         }
1410                         /* Else: NOMMU case, we have no way to sync.
1411                          * Just attach to it as soon as possible.
1412                          * This means that we may miss a few first syscalls...
1413                          */
1414
1415                         if (ptrace_attach_or_seize(pid)) {
1416                                 kill_save_errno(pid, SIGKILL);
1417                                 perror_msg_and_die("attach: ptrace(%s, %d)",
1418                                                    ptrace_attach_cmd, pid);
1419                         }
1420                         if (!NOMMU_SYSTEM)
1421                                 kill(pid, SIGCONT);
1422                 }
1423                 tcp = alloctcb(pid);
1424                 tcp->flags |= TCB_ATTACHED | TCB_STARTUP
1425                             | TCB_SKIP_DETACH_ON_FIRST_EXEC
1426                             | (NOMMU_SYSTEM ? 0 : (TCB_HIDE_LOG | post_attach_sigstop));
1427                 newoutf(tcp);
1428         } else {
1429                 /* With -D, we are *child* here, the tracee is our parent. */
1430                 strace_child = strace_tracer_pid;
1431                 strace_tracer_pid = getpid();
1432                 tcp = alloctcb(strace_child);
1433                 tcp->flags |= TCB_SKIP_DETACH_ON_FIRST_EXEC | TCB_HIDE_LOG;
1434                 /* attaching will be done later, by startup_attach */
1435                 /* note: we don't do newoutf(tcp) here either! */
1436
1437                 /* NOMMU BUG! -D mode is active, we (child) return,
1438                  * and we will scribble over parent's stack!
1439                  * When parent later unpauses, it segfaults.
1440                  *
1441                  * We work around it
1442                  * (1) by declaring exec_or_die() NORETURN,
1443                  * hopefully compiler will just jump to it
1444                  * instead of call (won't push anything to stack),
1445                  * (2) by trying very hard in exec_or_die()
1446                  * to not use any stack,
1447                  * (3) having a really big (PATH_MAX) stack object
1448                  * in this function, which creates a "buffer" between
1449                  * child's and parent's stack pointers.
1450                  * This may save us if (1) and (2) failed
1451                  * and compiler decided to use stack in exec_or_die() anyway
1452                  * (happens on i386 because of stack parameter passing).
1453                  *
1454                  * A cleaner solution is to use makecontext + setcontext
1455                  * to create a genuine separate stack and execute on it.
1456                  */
1457         }
1458         /*
1459          * A case where straced process is part of a pipe:
1460          * { sleep 1; yes | head -n99999; } | strace -o/dev/null sh -c 'exec <&-; sleep 9'
1461          * If strace won't close its fd#0, closing it in tracee is not enough:
1462          * the pipe is still open, it has a reader. Thus, "head" will not get its
1463          * SIGPIPE at once, on the first write.
1464          *
1465          * Preventing it by redirecting strace's stdin/out.
1466          * (Don't leave fds 0 and 1 closed, this is bad practice: future opens
1467          * will reuse them, unexpectedly making a newly opened object "stdin").
1468          */
1469         redirect_standard_fds();
1470 }
1471
1472 #if USE_SEIZE
1473 static void
1474 test_ptrace_seize(void)
1475 {
1476         int pid;
1477
1478         /* Need fork for test. NOMMU has no forks */
1479         if (NOMMU_SYSTEM) {
1480                 post_attach_sigstop = 0; /* this sets use_seize to 1 */
1481                 return;
1482         }
1483
1484         pid = fork();
1485         if (pid < 0)
1486                 perror_func_msg_and_die("fork");
1487
1488         if (pid == 0) {
1489                 pause();
1490                 _exit(0);
1491         }
1492
1493         /* PTRACE_SEIZE, unlike ATTACH, doesn't force tracee to trap.  After
1494          * attaching tracee continues to run unless a trap condition occurs.
1495          * PTRACE_SEIZE doesn't affect signal or group stop state.
1496          */
1497         if (ptrace(PTRACE_SEIZE, pid, 0, 0) == 0) {
1498                 post_attach_sigstop = 0; /* this sets use_seize to 1 */
1499         } else {
1500                 debug_msg("PTRACE_SEIZE doesn't work");
1501         }
1502
1503         kill(pid, SIGKILL);
1504
1505         while (1) {
1506                 int status, tracee_pid;
1507
1508                 errno = 0;
1509                 tracee_pid = waitpid(pid, &status, 0);
1510                 if (tracee_pid <= 0) {
1511                         if (errno == EINTR)
1512                                 continue;
1513                         perror_func_msg_and_die("unexpected wait result %d",
1514                                                 tracee_pid);
1515                 }
1516                 if (WIFSIGNALED(status))
1517                         return;
1518
1519                 error_func_msg_and_die("unexpected wait status %#x", status);
1520         }
1521 }
1522 #else /* !USE_SEIZE */
1523 # define test_ptrace_seize() ((void)0)
1524 #endif
1525
1526 static unsigned
1527 get_os_release(void)
1528 {
1529         unsigned rel;
1530         const char *p;
1531         struct utsname u;
1532         if (uname(&u) < 0)
1533                 perror_msg_and_die("uname");
1534         /* u.release has this form: "3.2.9[-some-garbage]" */
1535         rel = 0;
1536         p = u.release;
1537         for (;;) {
1538                 if (!(*p >= '0' && *p <= '9'))
1539                         error_msg_and_die("Bad OS release string: '%s'", u.release);
1540                 /* Note: this open-codes KERNEL_VERSION(): */
1541                 rel = (rel << 8) | atoi(p);
1542                 if (rel >= KERNEL_VERSION(1, 0, 0))
1543                         break;
1544                 while (*p >= '0' && *p <= '9')
1545                         p++;
1546                 if (*p != '.') {
1547                         if (rel >= KERNEL_VERSION(0, 1, 0)) {
1548                                 /* "X.Y-something" means "X.Y.0" */
1549                                 rel <<= 8;
1550                                 break;
1551                         }
1552                         error_msg_and_die("Bad OS release string: '%s'", u.release);
1553                 }
1554                 p++;
1555         }
1556         return rel;
1557 }
1558
1559 static void
1560 set_sighandler(int signo, void (*sighandler)(int), struct sigaction *oldact)
1561 {
1562         /* if signal handler is a function, add the signal to blocked_set */
1563         if (sighandler != SIG_IGN && sighandler != SIG_DFL)
1564                 sigaddset(&blocked_set, signo);
1565
1566         const struct sigaction sa = { .sa_handler = sighandler };
1567         sigaction(signo, &sa, oldact);
1568 }
1569
1570 /*
1571  * Initialization part of main() was eating much stack (~0.5k),
1572  * which was unused after init.
1573  * We can reuse it if we move init code into a separate function.
1574  *
1575  * Don't want main() to inline us and defeat the reason
1576  * we have a separate function.
1577  */
1578 static void ATTRIBUTE_NOINLINE
1579 init(int argc, char *argv[])
1580 {
1581         int c, i;
1582         int optF = 0;
1583
1584         if (!program_invocation_name || !*program_invocation_name) {
1585                 static char name[] = "strace";
1586                 program_invocation_name =
1587                         (argc > 0 && argv[0] && *argv[0]) ? argv[0] : name;
1588         }
1589
1590         strace_tracer_pid = getpid();
1591
1592         os_release = get_os_release();
1593
1594         shared_log = stderr;
1595         set_sortby(DEFAULT_SORTBY);
1596         set_personality(DEFAULT_PERSONALITY);
1597         qualify("trace=all");
1598         qualify("abbrev=all");
1599         qualify("verbose=all");
1600 #if DEFAULT_QUAL_FLAGS != (QUAL_TRACE | QUAL_ABBREV | QUAL_VERBOSE)
1601 # error Bug in DEFAULT_QUAL_FLAGS
1602 #endif
1603         qualify("signal=all");
1604         while ((c = getopt(argc, argv, "+"
1605 #ifdef USE_LIBUNWIND
1606             "k"
1607 #endif
1608             "a:b:cCdDe:E:fFhiI:o:O:p:P:qrs:S:tTu:vVwxyz")) != EOF) {
1609                 switch (c) {
1610                 case 'a':
1611                         acolumn = string_to_uint(optarg);
1612                         if (acolumn < 0)
1613                                 error_opt_arg(c, optarg);
1614                         break;
1615                 case 'b':
1616                         if (strcmp(optarg, "execve") != 0)
1617                                 error_msg_and_die("Syscall '%s' for -b isn't supported",
1618                                         optarg);
1619                         detach_on_execve = 1;
1620                         break;
1621                 case 'c':
1622                         if (cflag == CFLAG_BOTH) {
1623                                 error_msg_and_help("-c and -C are mutually exclusive");
1624                         }
1625                         cflag = CFLAG_ONLY_STATS;
1626                         break;
1627                 case 'C':
1628                         if (cflag == CFLAG_ONLY_STATS) {
1629                                 error_msg_and_help("-c and -C are mutually exclusive");
1630                         }
1631                         cflag = CFLAG_BOTH;
1632                         break;
1633                 case 'd':
1634                         debug_flag = 1;
1635                         break;
1636                 case 'D':
1637                         daemonized_tracer = 1;
1638                         break;
1639                 case 'e':
1640                         qualify(optarg);
1641                         break;
1642                 case 'E':
1643                         if (putenv(optarg) < 0)
1644                                 perror_msg_and_die("putenv");
1645                         break;
1646                 case 'f':
1647                         followfork++;
1648                         break;
1649                 case 'F':
1650                         optF = 1;
1651                         break;
1652                 case 'h':
1653                         usage();
1654                         break;
1655                 case 'i':
1656                         iflag = 1;
1657                         break;
1658                 case 'I':
1659                         opt_intr = string_to_uint_upto(optarg, NUM_INTR_OPTS - 1);
1660                         if (opt_intr <= 0)
1661                                 error_opt_arg(c, optarg);
1662                         break;
1663 #ifdef USE_LIBUNWIND
1664                 case 'k':
1665                         stack_trace_enabled = true;
1666                         break;
1667 #endif
1668                 case 'o':
1669                         outfname = optarg;
1670                         break;
1671                 case 'O':
1672                         i = string_to_uint(optarg);
1673                         if (i < 0)
1674                                 error_opt_arg(c, optarg);
1675                         set_overhead(i);
1676                         break;
1677                 case 'p':
1678                         process_opt_p_list(optarg);
1679                         break;
1680                 case 'P':
1681                         pathtrace_select(optarg);
1682                         break;
1683                 case 'q':
1684                         qflag++;
1685                         break;
1686                 case 'r':
1687                         rflag = 1;
1688                         break;
1689                 case 's':
1690                         i = string_to_uint(optarg);
1691                         if (i < 0 || (unsigned int) i > -1U / 4)
1692                                 error_opt_arg(c, optarg);
1693                         max_strlen = i;
1694                         break;
1695                 case 'S':
1696                         set_sortby(optarg);
1697                         break;
1698                 case 't':
1699                         tflag++;
1700                         break;
1701                 case 'T':
1702                         Tflag = 1;
1703                         break;
1704                 case 'u':
1705                         username = optarg;
1706                         break;
1707                 case 'v':
1708                         qualify("abbrev=none");
1709                         break;
1710                 case 'V':
1711                         print_version();
1712                         exit(0);
1713                         break;
1714                 case 'w':
1715                         count_wallclock = 1;
1716                         break;
1717                 case 'x':
1718                         xflag++;
1719                         break;
1720                 case 'y':
1721                         show_fd_path++;
1722                         break;
1723                 case 'z':
1724                         not_failing_only = 1;
1725                         break;
1726                 default:
1727                         error_msg_and_help(NULL);
1728                         break;
1729                 }
1730         }
1731
1732         argv += optind;
1733         argc -= optind;
1734
1735         if (argc < 0 || (!nprocs && !argc)) {
1736                 error_msg_and_help("must have PROG [ARGS] or -p PID");
1737         }
1738
1739         if (!argc && daemonized_tracer) {
1740                 error_msg_and_help("PROG [ARGS] must be specified with -D");
1741         }
1742
1743         if (optF) {
1744                 if (followfork) {
1745                         error_msg("deprecated option -F ignored");
1746                 } else {
1747                         error_msg("option -F is deprecated, "
1748                                   "please use -f instead");
1749                         followfork = optF;
1750                 }
1751         }
1752
1753         if (followfork >= 2 && cflag) {
1754                 error_msg_and_help("(-c or -C) and -ff are mutually exclusive");
1755         }
1756
1757         if (count_wallclock && !cflag) {
1758                 error_msg_and_help("-w must be given with (-c or -C)");
1759         }
1760
1761         if (cflag == CFLAG_ONLY_STATS) {
1762                 if (iflag)
1763                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'i');
1764 #ifdef USE_LIBUNWIND
1765                 if (stack_trace_enabled)
1766                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'k');
1767 #endif
1768                 if (rflag)
1769                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'r');
1770                 if (tflag)
1771                         error_msg("-%c has no effect with -c", 't');
1772                 if (Tflag)
1773                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'T');
1774                 if (show_fd_path)
1775                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'y');
1776         }
1777
1778         if (rflag) {
1779                 if (tflag > 1)
1780                         error_msg("-tt has no effect with -r");
1781                 tflag = 1;
1782         }
1783
1784         acolumn_spaces = xmalloc(acolumn + 1);
1785         memset(acolumn_spaces, ' ', acolumn);
1786         acolumn_spaces[acolumn] = '\0';
1787
1788         sigprocmask(SIG_SETMASK, NULL, &start_set);
1789         memcpy(&blocked_set, &start_set, sizeof(blocked_set));
1790
1791         set_sighandler(SIGCHLD, SIG_DFL, &params_for_tracee.child_sa);
1792
1793 #ifdef USE_LIBUNWIND
1794         if (stack_trace_enabled) {
1795                 unsigned int tcbi;
1796
1797                 unwind_init();
1798                 for (tcbi = 0; tcbi < tcbtabsize; ++tcbi) {
1799                         unwind_tcb_init(tcbtab[tcbi]);
1800                 }
1801         }
1802 #endif
1803
1804         /* See if they want to run as another user. */
1805         if (username != NULL) {
1806                 struct passwd *pent;
1807
1808                 if (getuid() != 0 || geteuid() != 0) {
1809                         error_msg_and_die("You must be root to use the -u option");
1810                 }
1811                 pent = getpwnam(username);
1812                 if (pent == NULL) {
1813                         error_msg_and_die("Cannot find user '%s'", username);
1814                 }
1815                 run_uid = pent->pw_uid;
1816                 run_gid = pent->pw_gid;
1817         } else {
1818                 run_uid = getuid();
1819                 run_gid = getgid();
1820         }
1821
1822         if (followfork)
1823                 ptrace_setoptions |= PTRACE_O_TRACECLONE |
1824                                      PTRACE_O_TRACEFORK |
1825                                      PTRACE_O_TRACEVFORK;
1826         debug_msg("ptrace_setoptions = %#x", ptrace_setoptions);
1827         test_ptrace_seize();
1828
1829         /*
1830          * Is something weird with our stdin and/or stdout -
1831          * for example, may they be not open? In this case,
1832          * ensure that none of the future opens uses them.
1833          *
1834          * This was seen in the wild when /proc/sys/kernel/core_pattern
1835          * was set to "|/bin/strace -o/tmp/LOG PROG":
1836          * kernel runs coredump helper with fd#0 open but fd#1 closed (!),
1837          * therefore LOG gets opened to fd#1, and fd#1 is closed by
1838          * "don't hold up stdin/out open" code soon after.
1839          */
1840         ensure_standard_fds_opened();
1841
1842         /* Check if they want to redirect the output. */
1843         if (outfname) {
1844                 /* See if they want to pipe the output. */
1845                 if (outfname[0] == '|' || outfname[0] == '!') {
1846                         /*
1847                          * We can't do the <outfname>.PID funny business
1848                          * when using popen, so prohibit it.
1849                          */
1850                         if (followfork >= 2)
1851                                 error_msg_and_help("piping the output and -ff "
1852                                                    "are mutually exclusive");
1853                         shared_log = strace_popen(outfname + 1);
1854                 } else if (followfork < 2) {
1855                         shared_log = strace_fopen(outfname);
1856                 } else if (strlen(outfname) >= PATH_MAX - sizeof(int) * 3) {
1857                         errno = ENAMETOOLONG;
1858                         perror_msg_and_die("%s", outfname);
1859                 }
1860         } else {
1861                 /* -ff without -o FILE is the same as single -f */
1862                 if (followfork >= 2)
1863                         followfork = 1;
1864         }
1865
1866         if (!outfname || outfname[0] == '|' || outfname[0] == '!') {
1867                 setvbuf(shared_log, NULL, _IOLBF, 0);
1868         }
1869
1870         /*
1871          * argv[0]      -pPID   -oFILE  Default interactive setting
1872          * yes          *       0       INTR_WHILE_WAIT
1873          * no           1       0       INTR_WHILE_WAIT
1874          * yes          *       1       INTR_NEVER
1875          * no           1       1       INTR_WHILE_WAIT
1876          */
1877
1878         if (outfname && argc) {
1879                 if (!opt_intr)
1880                         opt_intr = INTR_NEVER;
1881                 if (!qflag)
1882                         qflag = 1;
1883         }
1884         if (!opt_intr)
1885                 opt_intr = INTR_WHILE_WAIT;
1886
1887         /*
1888          * startup_child() must be called before the signal handlers get
1889          * installed below as they are inherited into the spawned process.
1890          * Also we do not need to be protected by them as during interruption
1891          * in the startup_child() mode we kill the spawned process anyway.
1892          */
1893         if (argc) {
1894                 startup_child(argv);
1895         }
1896
1897         set_sighandler(SIGTTOU, SIG_IGN, NULL);
1898         set_sighandler(SIGTTIN, SIG_IGN, NULL);
1899         if (opt_intr != INTR_ANYWHERE) {
1900                 if (opt_intr == INTR_BLOCK_TSTP_TOO)
1901                         set_sighandler(SIGTSTP, SIG_IGN, NULL);
1902                 /*
1903                  * In interactive mode (if no -o OUTFILE, or -p PID is used),
1904                  * fatal signals are blocked while syscall stop is processed,
1905                  * and acted on in between, when waiting for new syscall stops.
1906                  * In non-interactive mode, signals are ignored.
1907                  */
1908                 set_sighandler(SIGHUP, interactive ? interrupt : SIG_IGN, NULL);
1909                 set_sighandler(SIGINT, interactive ? interrupt : SIG_IGN, NULL);
1910                 set_sighandler(SIGQUIT, interactive ? interrupt : SIG_IGN, NULL);
1911                 set_sighandler(SIGPIPE, interactive ? interrupt : SIG_IGN, NULL);
1912                 set_sighandler(SIGTERM, interactive ? interrupt : SIG_IGN, NULL);
1913         }
1914
1915         if (nprocs != 0 || daemonized_tracer)
1916                 startup_attach();
1917
1918         /* Do we want pids printed in our -o OUTFILE?
1919          * -ff: no (every pid has its own file); or
1920          * -f: yes (there can be more pids in the future); or
1921          * -p PID1,PID2: yes (there are already more than one pid)
1922          */
1923         print_pid_pfx = (outfname && followfork < 2 && (followfork == 1 || nprocs > 1));
1924 }
1925
1926 static struct tcb *
1927 pid2tcb(int pid)
1928 {
1929         unsigned int i;
1930
1931         if (pid <= 0)
1932                 return NULL;
1933
1934         for (i = 0; i < tcbtabsize; i++) {
1935                 struct tcb *tcp = tcbtab[i];
1936                 if (tcp->pid == pid)
1937                         return tcp;
1938         }
1939
1940         return NULL;
1941 }
1942
1943 static void
1944 cleanup(void)
1945 {
1946         unsigned int i;
1947         struct tcb *tcp;
1948         int fatal_sig;
1949
1950         /* 'interrupted' is a volatile object, fetch it only once */
1951         fatal_sig = interrupted;
1952         if (!fatal_sig)
1953                 fatal_sig = SIGTERM;
1954
1955         for (i = 0; i < tcbtabsize; i++) {
1956                 tcp = tcbtab[i];
1957                 if (!tcp->pid)
1958                         continue;
1959                 debug_func_msg("looking at pid %u", tcp->pid);
1960                 if (tcp->pid == strace_child) {
1961                         kill(tcp->pid, SIGCONT);
1962                         kill(tcp->pid, fatal_sig);
1963                 }
1964                 detach(tcp);
1965         }
1966         if (cflag)
1967                 call_summary(shared_log);
1968 }
1969
1970 static void
1971 interrupt(int sig)
1972 {
1973         interrupted = sig;
1974 }
1975
1976 static void
1977 print_debug_info(const int pid, int status)
1978 {
1979         const unsigned int event = (unsigned int) status >> 16;
1980         char buf[sizeof("WIFEXITED,exitcode=%u") + sizeof(int)*3 /*paranoia:*/ + 16];
1981         char evbuf[sizeof(",EVENT_VFORK_DONE (%u)") + sizeof(int)*3 /*paranoia:*/ + 16];
1982
1983         strcpy(buf, "???");
1984         if (WIFSIGNALED(status))
1985 #ifdef WCOREDUMP
1986                 xsprintf(buf, "WIFSIGNALED,%ssig=%s",
1987                                 WCOREDUMP(status) ? "core," : "",
1988                                 signame(WTERMSIG(status)));
1989 #else
1990                 xsprintf(buf, "WIFSIGNALED,sig=%s",
1991                                 signame(WTERMSIG(status)));
1992 #endif
1993         if (WIFEXITED(status))
1994                 xsprintf(buf, "WIFEXITED,exitcode=%u", WEXITSTATUS(status));
1995         if (WIFSTOPPED(status))
1996                 xsprintf(buf, "WIFSTOPPED,sig=%s", signame(WSTOPSIG(status)));
1997         evbuf[0] = '\0';
1998         if (event != 0) {
1999                 static const char *const event_names[] = {
2000                         [PTRACE_EVENT_CLONE] = "CLONE",
2001                         [PTRACE_EVENT_FORK]  = "FORK",
2002                         [PTRACE_EVENT_VFORK] = "VFORK",
2003                         [PTRACE_EVENT_VFORK_DONE] = "VFORK_DONE",
2004                         [PTRACE_EVENT_EXEC]  = "EXEC",
2005                         [PTRACE_EVENT_EXIT]  = "EXIT",
2006                         /* [PTRACE_EVENT_STOP (=128)] would make biggish array */
2007                 };
2008                 const char *e = "??";
2009                 if (event < ARRAY_SIZE(event_names))
2010                         e = event_names[event];
2011                 else if (event == PTRACE_EVENT_STOP)
2012                         e = "STOP";
2013                 xsprintf(evbuf, ",EVENT_%s (%u)", e, event);
2014         }
2015         error_msg("[wait(0x%06x) = %u] %s%s", status, pid, buf, evbuf);
2016 }
2017
2018 static struct tcb *
2019 maybe_allocate_tcb(const int pid, int status)
2020 {
2021         if (!WIFSTOPPED(status)) {
2022                 if (detach_on_execve && pid == strace_child) {
2023                         /* example: strace -bexecve sh -c 'exec true' */
2024                         strace_child = 0;
2025                         return NULL;
2026                 }
2027                 /*
2028                  * This can happen if we inherited an unknown child.
2029                  * Example: (sleep 1 & exec strace true)
2030                  */
2031                 error_msg("Exit of unknown pid %u ignored", pid);
2032                 return NULL;
2033         }
2034         if (followfork) {
2035                 /* We assume it's a fork/vfork/clone child */
2036                 struct tcb *tcp = alloctcb(pid);
2037                 tcp->flags |= TCB_ATTACHED | TCB_STARTUP | post_attach_sigstop;
2038                 newoutf(tcp);
2039                 if (!qflag)
2040                         error_msg("Process %d attached", pid);
2041                 return tcp;
2042         } else {
2043                 /*
2044                  * This can happen if a clone call misused CLONE_PTRACE itself.
2045                  *
2046                  * There used to be a dance around possible re-injection of
2047                  * WSTOPSIG(status), but it was later removed as the only
2048                  * observable stop here is the initial ptrace-stop.
2049                  */
2050                 ptrace(PTRACE_DETACH, pid, NULL, 0L);
2051                 error_msg("Detached unknown pid %d", pid);
2052                 return NULL;
2053         }
2054 }
2055
2056 static struct tcb *
2057 maybe_switch_tcbs(struct tcb *tcp, const int pid)
2058 {
2059         FILE *fp;
2060         struct tcb *execve_thread;
2061         long old_pid = 0;
2062
2063         if (ptrace(PTRACE_GETEVENTMSG, pid, NULL, &old_pid) < 0)
2064                 return tcp;
2065         /* Avoid truncation in pid2tcb() param passing */
2066         if (old_pid <= 0 || old_pid == pid)
2067                 return tcp;
2068         if ((unsigned long) old_pid > UINT_MAX)
2069                 return tcp;
2070         execve_thread = pid2tcb(old_pid);
2071         /* It should be !NULL, but I feel paranoid */
2072         if (!execve_thread)
2073                 return tcp;
2074
2075         if (execve_thread->curcol != 0) {
2076                 /*
2077                  * One case we are here is -ff:
2078                  * try "strace -oLOG -ff test/threaded_execve"
2079                  */
2080                 fprintf(execve_thread->outf, " <pid changed to %d ...>\n", pid);
2081                 /*execve_thread->curcol = 0; - no need, see code below */
2082         }
2083         /* Swap output FILEs (needed for -ff) */
2084         fp = execve_thread->outf;
2085         execve_thread->outf = tcp->outf;
2086         tcp->outf = fp;
2087         /* And their column positions */
2088         execve_thread->curcol = tcp->curcol;
2089         tcp->curcol = 0;
2090         /* Drop leader, but close execve'd thread outfile (if -ff) */
2091         droptcb(tcp);
2092         /* Switch to the thread, reusing leader's outfile and pid */
2093         tcp = execve_thread;
2094         tcp->pid = pid;
2095         if (cflag != CFLAG_ONLY_STATS) {
2096                 printleader(tcp);
2097                 tprintf("+++ superseded by execve in pid %lu +++\n", old_pid);
2098                 line_ended();
2099                 tcp->flags |= TCB_REPRINT;
2100         }
2101
2102         return tcp;
2103 }
2104
2105 static void
2106 print_signalled(struct tcb *tcp, const int pid, int status)
2107 {
2108         if (pid == strace_child) {
2109                 exit_code = 0x100 | WTERMSIG(status);
2110                 strace_child = 0;
2111         }
2112
2113         if (cflag != CFLAG_ONLY_STATS
2114             && is_number_in_set(WTERMSIG(status), signal_set)) {
2115                 printleader(tcp);
2116 #ifdef WCOREDUMP
2117                 tprintf("+++ killed by %s %s+++\n",
2118                         signame(WTERMSIG(status)),
2119                         WCOREDUMP(status) ? "(core dumped) " : "");
2120 #else
2121                 tprintf("+++ killed by %s +++\n",
2122                         signame(WTERMSIG(status)));
2123 #endif
2124                 line_ended();
2125         }
2126 }
2127
2128 static void
2129 print_exited(struct tcb *tcp, const int pid, int status)
2130 {
2131         if (pid == strace_child) {
2132                 exit_code = WEXITSTATUS(status);
2133                 strace_child = 0;
2134         }
2135
2136         if (cflag != CFLAG_ONLY_STATS &&
2137             qflag < 2) {
2138                 printleader(tcp);
2139                 tprintf("+++ exited with %d +++\n", WEXITSTATUS(status));
2140                 line_ended();
2141         }
2142 }
2143
2144 static void
2145 print_stopped(struct tcb *tcp, const siginfo_t *si, const unsigned int sig)
2146 {
2147         if (cflag != CFLAG_ONLY_STATS
2148             && !hide_log(tcp)
2149             && is_number_in_set(sig, signal_set)) {
2150                 printleader(tcp);
2151                 if (si) {
2152                         tprintf("--- %s ", signame(sig));
2153                         printsiginfo(si);
2154                         tprints(" ---\n");
2155                 } else
2156                         tprintf("--- stopped by %s ---\n", signame(sig));
2157                 line_ended();
2158         }
2159 }
2160
2161 static void
2162 startup_tcb(struct tcb *tcp)
2163 {
2164         debug_msg("pid %d has TCB_STARTUP, initializing it", tcp->pid);
2165
2166         tcp->flags &= ~TCB_STARTUP;
2167
2168         if (!use_seize) {
2169                 debug_msg("setting opts 0x%x on pid %d",
2170                           ptrace_setoptions, tcp->pid);
2171                 if (ptrace(PTRACE_SETOPTIONS, tcp->pid, NULL, ptrace_setoptions) < 0) {
2172                         if (errno != ESRCH) {
2173                                 /* Should never happen, really */
2174                                 perror_msg_and_die("PTRACE_SETOPTIONS");
2175                         }
2176                 }
2177         }
2178
2179         if ((tcp->flags & TCB_GRABBED) && (get_scno(tcp) == 1))
2180                 tcp->s_prev_ent = tcp->s_ent;
2181 }
2182
2183 static void
2184 print_event_exit(struct tcb *tcp)
2185 {
2186         if (entering(tcp) || filtered(tcp) || hide_log(tcp)
2187             || cflag == CFLAG_ONLY_STATS) {
2188                 return;
2189         }
2190
2191         if (followfork < 2 && printing_tcp && printing_tcp != tcp
2192             && printing_tcp->curcol != 0) {
2193                 current_tcp = printing_tcp;
2194                 tprints(" <unfinished ...>\n");
2195                 flush_tcp_output(printing_tcp);
2196                 printing_tcp->curcol = 0;
2197                 current_tcp = tcp;
2198         }
2199
2200         if ((followfork < 2 && printing_tcp != tcp)
2201             || (tcp->flags & TCB_REPRINT)) {
2202                 tcp->flags &= ~TCB_REPRINT;
2203                 printleader(tcp);
2204                 tprintf("<... %s resumed>", tcp->s_ent->sys_name);
2205         }
2206
2207         if (!(tcp->sys_func_rval & RVAL_DECODED)) {
2208                 /*
2209                  * The decoder has probably decided to print something
2210                  * on exiting syscall which is not going to happen.
2211                  */
2212                 tprints(" <unfinished ...>");
2213         }
2214         tprints(") ");
2215         tabto();
2216         tprints("= ?\n");
2217         line_ended();
2218 }
2219
2220 static enum trace_event
2221 next_event(int *pstatus, siginfo_t *si)
2222 {
2223         int pid;
2224         int wait_errno;
2225         int status;
2226         struct tcb *tcp;
2227         struct rusage ru;
2228
2229         if (interrupted)
2230                 return TE_BREAK;
2231
2232         /*
2233          * Used to exit simply when nprocs hits zero, but in this testcase:
2234          *  int main(void) { _exit(!!fork()); }
2235          * under strace -f, parent sometimes (rarely) manages
2236          * to exit before we see the first stop of the child,
2237          * and we are losing track of it:
2238          *  19923 clone(...) = 19924
2239          *  19923 exit_group(1)     = ?
2240          *  19923 +++ exited with 1 +++
2241          * Exiting only when wait() returns ECHILD works better.
2242          */
2243         if (popen_pid != 0) {
2244                 /* However, if -o|logger is in use, we can't do that.
2245                  * Can work around that by double-forking the logger,
2246                  * but that loses the ability to wait for its completion
2247                  * on exit. Oh well...
2248                  */
2249                 if (nprocs == 0)
2250                         return TE_BREAK;
2251         }
2252
2253         if (interactive)
2254                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &start_set, NULL);
2255         pid = wait4(-1, pstatus, __WALL, (cflag ? &ru : NULL));
2256         wait_errno = errno;
2257         if (interactive)
2258                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &blocked_set, NULL);
2259
2260         if (pid < 0) {
2261                 if (wait_errno == EINTR)
2262                         return TE_NEXT;
2263                 if (nprocs == 0 && wait_errno == ECHILD)
2264                         return TE_BREAK;
2265                 /*
2266                  * If nprocs > 0, ECHILD is not expected,
2267                  * treat it as any other error here:
2268                  */
2269                 errno = wait_errno;
2270                 perror_msg_and_die("wait4(__WALL)");
2271         }
2272
2273         status = *pstatus;
2274
2275         if (pid == popen_pid) {
2276                 if (!WIFSTOPPED(status))
2277                         popen_pid = 0;
2278                 return TE_NEXT;
2279         }
2280
2281         if (debug_flag)
2282                 print_debug_info(pid, status);
2283
2284         /* Look up 'pid' in our table. */
2285         tcp = pid2tcb(pid);
2286
2287         if (!tcp) {
2288                 tcp = maybe_allocate_tcb(pid, status);
2289                 if (!tcp)
2290                         return TE_NEXT;
2291         }
2292
2293         clear_regs(tcp);
2294
2295         /* Set current output file */
2296         current_tcp = tcp;
2297
2298         if (cflag) {
2299                 tv_sub(&tcp->dtime, &ru.ru_stime, &tcp->stime);
2300                 tcp->stime = ru.ru_stime;
2301         }
2302
2303         if (WIFSIGNALED(status))
2304                 return TE_SIGNALLED;
2305
2306         if (WIFEXITED(status))
2307                 return TE_EXITED;
2308
2309         /*
2310          * As WCONTINUED flag has not been specified to wait4,
2311          * it cannot be WIFCONTINUED(status), so the only case
2312          * that remains is WIFSTOPPED(status).
2313          */
2314
2315         /* Is this the very first time we see this tracee stopped? */
2316         if (tcp->flags & TCB_STARTUP)
2317                 startup_tcb(tcp);
2318
2319         const unsigned int sig = WSTOPSIG(status);
2320         const unsigned int event = (unsigned int) status >> 16;
2321
2322         switch (event) {
2323         case 0:
2324                 /*
2325                  * Is this post-attach SIGSTOP?
2326                  * Interestingly, the process may stop
2327                  * with STOPSIG equal to some other signal
2328                  * than SIGSTOP if we happened to attach
2329                  * just before the process takes a signal.
2330                  */
2331                 if (sig == SIGSTOP && (tcp->flags & TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP)) {
2332                         debug_func_msg("ignored SIGSTOP on pid %d", tcp->pid);
2333                         tcp->flags &= ~TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP;
2334                         return TE_RESTART;
2335                 } else if (sig == syscall_trap_sig) {
2336                         return TE_SYSCALL_STOP;
2337                 } else {
2338                         *si = (siginfo_t) {};
2339                         /*
2340                          * True if tracee is stopped by signal
2341                          * (as opposed to "tracee received signal").
2342                          * TODO: shouldn't we check for errno == EINVAL too?
2343                          * We can get ESRCH instead, you know...
2344                          */
2345                         bool stopped = ptrace(PTRACE_GETSIGINFO, pid, 0, si) < 0;
2346                         return stopped ? TE_GROUP_STOP : TE_SIGNAL_DELIVERY_STOP;
2347                 }
2348                 break;
2349 #if USE_SEIZE
2350         case PTRACE_EVENT_STOP:
2351                 /*
2352                  * PTRACE_INTERRUPT-stop or group-stop.
2353                  * PTRACE_INTERRUPT-stop has sig == SIGTRAP here.
2354                  */
2355                 switch (sig) {
2356                 case SIGSTOP:
2357                 case SIGTSTP:
2358                 case SIGTTIN:
2359                 case SIGTTOU:
2360                         return TE_GROUP_STOP;
2361                 }
2362                 return TE_RESTART;
2363 #endif
2364         case PTRACE_EVENT_EXEC:
2365                 return TE_STOP_BEFORE_EXECVE;
2366         case PTRACE_EVENT_EXIT:
2367                 return TE_STOP_BEFORE_EXIT;
2368         default:
2369                 return TE_RESTART;
2370         }
2371 }
2372
2373 static int
2374 trace_syscall(struct tcb *tcp, unsigned int *sig)
2375 {
2376         if (entering(tcp)) {
2377                 int res = syscall_entering_decode(tcp);
2378                 switch (res) {
2379                 case 0:
2380                         return 0;
2381                 case 1:
2382                         res = syscall_entering_trace(tcp, sig);
2383                 }
2384                 syscall_entering_finish(tcp, res);
2385                 return res;
2386         } else {
2387                 struct timeval tv = {};
2388                 int res = syscall_exiting_decode(tcp, &tv);
2389                 if (res != 0) {
2390                         res = syscall_exiting_trace(tcp, tv, res);
2391                 }
2392                 syscall_exiting_finish(tcp);
2393                 return res;
2394         }
2395 }
2396
2397 /* Returns true iff the main trace loop has to continue. */
2398 static bool
2399 dispatch_event(enum trace_event ret, int *pstatus, siginfo_t *si)
2400 {
2401         unsigned int restart_op = PTRACE_SYSCALL;
2402         unsigned int restart_sig = 0;
2403
2404         switch (ret) {
2405         case TE_BREAK:
2406                 return false;
2407
2408         case TE_NEXT:
2409                 return true;
2410
2411         case TE_RESTART:
2412                 break;
2413
2414         case TE_SYSCALL_STOP:
2415                 if (trace_syscall(current_tcp, &restart_sig) < 0) {
2416                         /*
2417                          * ptrace() failed in trace_syscall().
2418                          * Likely a result of process disappearing mid-flight.
2419                          * Observed case: exit_group() or SIGKILL terminating
2420                          * all processes in thread group.
2421                          * We assume that ptrace error was caused by process death.
2422                          * We used to detach(current_tcp) here, but since we no
2423                          * longer implement "detach before death" policy/hack,
2424                          * we can let this process to report its death to us
2425                          * normally, via WIFEXITED or WIFSIGNALED wait status.
2426                          */
2427                         return true;
2428                 }
2429                 break;
2430
2431         case TE_SIGNAL_DELIVERY_STOP:
2432                 restart_sig = WSTOPSIG(*pstatus);
2433                 print_stopped(current_tcp, si, restart_sig);
2434                 break;
2435
2436         case TE_SIGNALLED:
2437                 print_signalled(current_tcp, current_tcp->pid, *pstatus);
2438                 droptcb(current_tcp);
2439                 return true;
2440
2441         case TE_GROUP_STOP:
2442                 restart_sig = WSTOPSIG(*pstatus);
2443                 print_stopped(current_tcp, NULL, restart_sig);
2444                 if (use_seize) {
2445                         /*
2446                          * This ends ptrace-stop, but does *not* end group-stop.
2447                          * This makes stopping signals work properly on straced
2448                          * process (that is, process really stops. It used to
2449                          * continue to run).
2450                          */
2451                         restart_op = PTRACE_LISTEN;
2452                         restart_sig = 0;
2453                 }
2454                 break;
2455
2456         case TE_EXITED:
2457                 print_exited(current_tcp, current_tcp->pid, *pstatus);
2458                 droptcb(current_tcp);
2459                 return true;
2460
2461         case TE_STOP_BEFORE_EXECVE:
2462                 /*
2463                  * Under Linux, execve changes pid to thread leader's pid,
2464                  * and we see this changed pid on EVENT_EXEC and later,
2465                  * execve sysexit. Leader "disappears" without exit
2466                  * notification. Let user know that, drop leader's tcb,
2467                  * and fix up pid in execve thread's tcb.
2468                  * Effectively, execve thread's tcb replaces leader's tcb.
2469                  *
2470                  * BTW, leader is 'stuck undead' (doesn't report WIFEXITED
2471                  * on exit syscall) in multithreaded programs exactly
2472                  * in order to handle this case.
2473                  *
2474                  * PTRACE_GETEVENTMSG returns old pid starting from Linux 3.0.
2475                  * On 2.6 and earlier, it can return garbage.
2476                  */
2477                 if (os_release >= KERNEL_VERSION(3, 0, 0))
2478                         current_tcp = maybe_switch_tcbs(current_tcp, current_tcp->pid);
2479
2480                 if (detach_on_execve) {
2481                         if (current_tcp->flags & TCB_SKIP_DETACH_ON_FIRST_EXEC) {
2482                                 current_tcp->flags &= ~TCB_SKIP_DETACH_ON_FIRST_EXEC;
2483                         } else {
2484                                 detach(current_tcp); /* do "-b execve" thingy */
2485                                 return true;
2486                         }
2487                 }
2488                 break;
2489
2490         case TE_STOP_BEFORE_EXIT:
2491                 print_event_exit(current_tcp);
2492                 break;
2493         }
2494
2495         /* We handled quick cases, we are permitted to interrupt now. */
2496         if (interrupted)
2497                 return false;
2498
2499         if (ptrace_restart(restart_op, current_tcp, restart_sig) < 0) {
2500                 /* Note: ptrace_restart emitted error message */
2501                 exit_code = 1;
2502                 return false;
2503         }
2504         return true;
2505 }
2506
2507 #ifdef ENABLE_COVERAGE_GCOV
2508 extern void __gcov_flush(void);
2509 #endif
2510
2511 static void ATTRIBUTE_NORETURN
2512 terminate(void)
2513 {
2514         cleanup();
2515         fflush(NULL);
2516         if (shared_log != stderr)
2517                 fclose(shared_log);
2518         if (popen_pid) {
2519                 while (waitpid(popen_pid, NULL, 0) < 0 && errno == EINTR)
2520                         ;
2521         }
2522         if (exit_code > 0xff) {
2523                 /* Avoid potential core file clobbering.  */
2524                 struct_rlimit rlim = {0, 0};
2525                 set_rlimit(RLIMIT_CORE, &rlim);
2526
2527                 /* Child was killed by a signal, mimic that.  */
2528                 exit_code &= 0xff;
2529                 signal(exit_code, SIG_DFL);
2530 #ifdef ENABLE_COVERAGE_GCOV
2531                 __gcov_flush();
2532 #endif
2533                 raise(exit_code);
2534
2535                 /* Unblock the signal.  */
2536                 sigset_t mask;
2537                 sigemptyset(&mask);
2538                 sigaddset(&mask, exit_code);
2539 #ifdef ENABLE_COVERAGE_GCOV
2540                 __gcov_flush();
2541 #endif
2542                 sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &mask, NULL);
2543
2544                 /* Paranoia - what if this signal is not fatal?
2545                    Exit with 128 + signo then.  */
2546                 exit_code += 128;
2547         }
2548         exit(exit_code);
2549 }
2550
2551 int
2552 main(int argc, char *argv[])
2553 {
2554         init(argc, argv);
2555
2556         exit_code = !nprocs;
2557
2558         int status;
2559         siginfo_t si;
2560         while (dispatch_event(next_event(&status, &si), &status, &si))
2561                 ;
2562         terminate();
2563 }