]> granicus.if.org Git - strace/blob - strace.c
Update NEWS
[strace] / strace.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1991, 1992 Paul Kranenburg <pk@cs.few.eur.nl>
3  * Copyright (c) 1993 Branko Lankester <branko@hacktic.nl>
4  * Copyright (c) 1993, 1994, 1995, 1996 Rick Sladkey <jrs@world.std.com>
5  * Copyright (c) 1996-1999 Wichert Akkerman <wichert@cistron.nl>
6  * All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
17  *    derived from this software without specific prior written permission.
18  *
19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
20  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
21  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
22  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
23  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
24  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
25  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
26  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
27  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
28  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
29  */
30
31 #include "defs.h"
32 #include <stdarg.h>
33 #include <sys/param.h>
34 #include <fcntl.h>
35 #include <signal.h>
36 #include <sys/resource.h>
37 #include <sys/wait.h>
38 #include <sys/stat.h>
39 #include <pwd.h>
40 #include <grp.h>
41 #include <dirent.h>
42 #include <sys/utsname.h>
43 #ifdef HAVE_PRCTL
44 # include <sys/prctl.h>
45 #endif
46 #include <asm/unistd.h>
47
48 #include "scno.h"
49 #include "ptrace.h"
50 #include "printsiginfo.h"
51
52 /* In some libc, these aren't declared. Do it ourself: */
53 extern char **environ;
54 extern int optind;
55 extern char *optarg;
56
57 #ifdef USE_LIBUNWIND
58 /* if this is true do the stack trace for every system call */
59 bool stack_trace_enabled = false;
60 #endif
61
62 #define my_tkill(tid, sig) syscall(__NR_tkill, (tid), (sig))
63
64 /* Glue for systems without a MMU that cannot provide fork() */
65 #if !defined(HAVE_FORK)
66 # undef NOMMU_SYSTEM
67 # define NOMMU_SYSTEM 1
68 #endif
69 #if NOMMU_SYSTEM
70 # define fork() vfork()
71 #endif
72
73 const unsigned int syscall_trap_sig = SIGTRAP | 0x80;
74
75 cflag_t cflag = CFLAG_NONE;
76 unsigned int followfork = 0;
77 unsigned int ptrace_setoptions = PTRACE_O_TRACESYSGOOD | PTRACE_O_TRACEEXEC
78                                  | PTRACE_O_TRACEEXIT;
79 unsigned int xflag = 0;
80 bool debug_flag = 0;
81 bool Tflag = 0;
82 bool iflag = 0;
83 bool count_wallclock = 0;
84 unsigned int qflag = 0;
85 static unsigned int tflag = 0;
86 static bool rflag = 0;
87 static bool print_pid_pfx = 0;
88
89 /* -I n */
90 enum {
91     INTR_NOT_SET        = 0,
92     INTR_ANYWHERE       = 1, /* don't block/ignore any signals */
93     INTR_WHILE_WAIT     = 2, /* block fatal signals while decoding syscall. default */
94     INTR_NEVER          = 3, /* block fatal signals. default if '-o FILE PROG' */
95     INTR_BLOCK_TSTP_TOO = 4, /* block fatal signals and SIGTSTP (^Z) */
96     NUM_INTR_OPTS
97 };
98 static int opt_intr;
99 /* We play with signal mask only if this mode is active: */
100 #define interactive (opt_intr == INTR_WHILE_WAIT)
101
102 /*
103  * daemonized_tracer supports -D option.
104  * With this option, strace forks twice.
105  * Unlike normal case, with -D *grandparent* process exec's,
106  * becoming a traced process. Child exits (this prevents traced process
107  * from having children it doesn't expect to have), and grandchild
108  * attaches to grandparent similarly to strace -p PID.
109  * This allows for more transparent interaction in cases
110  * when process and its parent are communicating via signals,
111  * wait() etc. Without -D, strace process gets lodged in between,
112  * disrupting parent<->child link.
113  */
114 static bool daemonized_tracer = 0;
115
116 #if USE_SEIZE
117 static int post_attach_sigstop = TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP;
118 # define use_seize (post_attach_sigstop == 0)
119 #else
120 # define post_attach_sigstop TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP
121 # define use_seize 0
122 #endif
123
124 /* Sometimes we want to print only succeeding syscalls. */
125 bool not_failing_only = 0;
126
127 /* Show path associated with fd arguments */
128 unsigned int show_fd_path = 0;
129
130 static bool detach_on_execve = 0;
131
132 static int exit_code;
133 static int strace_child = 0;
134 static int strace_tracer_pid = 0;
135
136 static char *username = NULL;
137 static uid_t run_uid;
138 static gid_t run_gid;
139
140 unsigned int max_strlen = DEFAULT_STRLEN;
141 static int acolumn = DEFAULT_ACOLUMN;
142 static char *acolumn_spaces;
143
144 static char *outfname = NULL;
145 /* If -ff, points to stderr. Else, it's our common output log */
146 static FILE *shared_log;
147
148 struct tcb *printing_tcp = NULL;
149 static struct tcb *current_tcp;
150
151 static struct tcb **tcbtab;
152 static unsigned int nprocs, tcbtabsize;
153 static const char *progname;
154
155 unsigned os_release; /* generated from uname()'s u.release */
156
157 static void detach(struct tcb *tcp);
158 static void cleanup(void);
159 static void interrupt(int sig);
160 static sigset_t empty_set, blocked_set;
161
162 #ifdef HAVE_SIG_ATOMIC_T
163 static volatile sig_atomic_t interrupted;
164 #else
165 static volatile int interrupted;
166 #endif
167
168 #ifndef HAVE_STRERROR
169
170 #if !HAVE_DECL_SYS_ERRLIST
171 extern int sys_nerr;
172 extern char *sys_errlist[];
173 #endif
174
175 const char *
176 strerror(int err_no)
177 {
178         static char buf[sizeof("Unknown error %d") + sizeof(int)*3];
179
180         if (err_no < 1 || err_no >= sys_nerr) {
181                 sprintf(buf, "Unknown error %d", err_no);
182                 return buf;
183         }
184         return sys_errlist[err_no];
185 }
186
187 #endif /* HAVE_STERRROR */
188
189 static void
190 print_version(void)
191 {
192         printf("%s -- version %s\n"
193                "Copyright (C) 1991-%s The strace developers <%s>.\n"
194                "This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO\n"
195                "warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.\n",
196                PACKAGE_NAME, PACKAGE_VERSION, COPYRIGHT_YEAR, PACKAGE_URL);
197 }
198
199 static void
200 usage(void)
201 {
202         printf("\
203 usage: strace [-CdffhiqrtttTvVwxxy] [-I n] [-e expr]...\n\
204               [-a column] [-o file] [-s strsize] [-P path]...\n\
205               -p pid... / [-D] [-E var=val]... [-u username] PROG [ARGS]\n\
206    or: strace -c[dfw] [-I n] [-e expr]... [-O overhead] [-S sortby]\n\
207               -p pid... / [-D] [-E var=val]... [-u username] PROG [ARGS]\n\
208 \n\
209 Output format:\n\
210   -a column      alignment COLUMN for printing syscall results (default %d)\n\
211   -i             print instruction pointer at time of syscall\n\
212 "
213 #ifdef USE_LIBUNWIND
214 "\
215   -k             obtain stack trace between each syscall (experimental)\n\
216 "
217 #endif
218 "\
219   -o file        send trace output to FILE instead of stderr\n\
220   -q             suppress messages about attaching, detaching, etc.\n\
221   -r             print relative timestamp\n\
222   -s strsize     limit length of print strings to STRSIZE chars (default %d)\n\
223   -t             print absolute timestamp\n\
224   -tt            print absolute timestamp with usecs\n\
225   -T             print time spent in each syscall\n\
226   -x             print non-ascii strings in hex\n\
227   -xx            print all strings in hex\n\
228   -y             print paths associated with file descriptor arguments\n\
229   -yy            print protocol specific information associated with socket file descriptors\n\
230 \n\
231 Statistics:\n\
232   -c             count time, calls, and errors for each syscall and report summary\n\
233   -C             like -c but also print regular output\n\
234   -O overhead    set overhead for tracing syscalls to OVERHEAD usecs\n\
235   -S sortby      sort syscall counts by: time, calls, name, nothing (default %s)\n\
236   -w             summarise syscall latency (default is system time)\n\
237 \n\
238 Filtering:\n\
239   -e expr        a qualifying expression: option=[!]all or option=[!]val1[,val2]...\n\
240      options:    trace, abbrev, verbose, raw, signal, read, write, fault\n\
241   -P path        trace accesses to path\n\
242 \n\
243 Tracing:\n\
244   -b execve      detach on execve syscall\n\
245   -D             run tracer process as a detached grandchild, not as parent\n\
246   -f             follow forks\n\
247   -ff            follow forks with output into separate files\n\
248   -I interruptible\n\
249      1:          no signals are blocked\n\
250      2:          fatal signals are blocked while decoding syscall (default)\n\
251      3:          fatal signals are always blocked (default if '-o FILE PROG')\n\
252      4:          fatal signals and SIGTSTP (^Z) are always blocked\n\
253                  (useful to make 'strace -o FILE PROG' not stop on ^Z)\n\
254 \n\
255 Startup:\n\
256   -E var         remove var from the environment for command\n\
257   -E var=val     put var=val in the environment for command\n\
258   -p pid         trace process with process id PID, may be repeated\n\
259   -u username    run command as username handling setuid and/or setgid\n\
260 \n\
261 Miscellaneous:\n\
262   -d             enable debug output to stderr\n\
263   -v             verbose mode: print unabbreviated argv, stat, termios, etc. args\n\
264   -h             print help message\n\
265   -V             print version\n\
266 "
267 /* ancient, no one should use it
268 -F -- attempt to follow vforks (deprecated, use -f)\n\
269  */
270 /* this is broken, so don't document it
271 -z -- print only succeeding syscalls\n\
272  */
273 , DEFAULT_ACOLUMN, DEFAULT_STRLEN, DEFAULT_SORTBY);
274         exit(0);
275 }
276
277 static void ATTRIBUTE_NORETURN
278 die(void)
279 {
280         if (strace_tracer_pid == getpid()) {
281                 cflag = 0;
282                 cleanup();
283         }
284         exit(1);
285 }
286
287 static void verror_msg(int err_no, const char *fmt, va_list p)
288 {
289         char *msg;
290
291         fflush(NULL);
292
293         /* We want to print entire message with single fprintf to ensure
294          * message integrity if stderr is shared with other programs.
295          * Thus we use vasprintf + single fprintf.
296          */
297         msg = NULL;
298         if (vasprintf(&msg, fmt, p) >= 0) {
299                 if (err_no)
300                         fprintf(stderr, "%s: %s: %s\n", progname, msg, strerror(err_no));
301                 else
302                         fprintf(stderr, "%s: %s\n", progname, msg);
303                 free(msg);
304         } else {
305                 /* malloc in vasprintf failed, try it without malloc */
306                 fprintf(stderr, "%s: ", progname);
307                 vfprintf(stderr, fmt, p);
308                 if (err_no)
309                         fprintf(stderr, ": %s\n", strerror(err_no));
310                 else
311                         putc('\n', stderr);
312         }
313         /* We don't switch stderr to buffered, thus fprintf(stderr)
314          * always flushes its output and this is not necessary: */
315         /* fflush(stderr); */
316 }
317
318 void error_msg(const char *fmt, ...)
319 {
320         va_list p;
321         va_start(p, fmt);
322         verror_msg(0, fmt, p);
323         va_end(p);
324 }
325
326 void error_msg_and_die(const char *fmt, ...)
327 {
328         va_list p;
329         va_start(p, fmt);
330         verror_msg(0, fmt, p);
331         die();
332 }
333
334 void error_msg_and_help(const char *fmt, ...)
335 {
336         if (fmt != NULL) {
337                 va_list p;
338                 va_start(p, fmt);
339                 verror_msg(0, fmt, p);
340         }
341         fprintf(stderr, "Try '%s -h' for more information.\n", progname);
342         die();
343 }
344
345 void perror_msg(const char *fmt, ...)
346 {
347         va_list p;
348         va_start(p, fmt);
349         verror_msg(errno, fmt, p);
350         va_end(p);
351 }
352
353 void perror_msg_and_die(const char *fmt, ...)
354 {
355         va_list p;
356         va_start(p, fmt);
357         verror_msg(errno, fmt, p);
358         die();
359 }
360
361 static void
362 error_opt_arg(int opt, const char *arg)
363 {
364         error_msg_and_help("invalid -%c argument: '%s'", opt, arg);
365 }
366
367 static const char *ptrace_attach_cmd;
368
369 static int
370 ptrace_attach_or_seize(int pid)
371 {
372 #if USE_SEIZE
373         int r;
374         if (!use_seize)
375                 return ptrace_attach_cmd = "PTRACE_ATTACH",
376                        ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, 0L, 0L);
377         r = ptrace(PTRACE_SEIZE, pid, 0L, (unsigned long) ptrace_setoptions);
378         if (r)
379                 return ptrace_attach_cmd = "PTRACE_SEIZE", r;
380         r = ptrace(PTRACE_INTERRUPT, pid, 0L, 0L);
381         return ptrace_attach_cmd = "PTRACE_INTERRUPT", r;
382 #else
383                 return ptrace_attach_cmd = "PTRACE_ATTACH",
384                        ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, 0L, 0L);
385 #endif
386 }
387
388 /*
389  * Used when we want to unblock stopped traced process.
390  * Should be only used with PTRACE_CONT, PTRACE_DETACH and PTRACE_SYSCALL.
391  * Returns 0 on success or if error was ESRCH
392  * (presumably process was killed while we talk to it).
393  * Otherwise prints error message and returns -1.
394  */
395 static int
396 ptrace_restart(const unsigned int op, struct tcb *const tcp, unsigned int sig)
397 {
398         int err;
399         const char *msg;
400
401         errno = 0;
402         ptrace(op, tcp->pid, 0L, (unsigned long) sig);
403         err = errno;
404         if (!err)
405                 return 0;
406
407         switch (op) {
408                 case PTRACE_CONT:
409                         msg = "CONT";
410                         break;
411                 case PTRACE_DETACH:
412                         msg = "DETACH";
413                         break;
414                 case PTRACE_LISTEN:
415                         msg = "LISTEN";
416                         break;
417                 default:
418                         msg = "SYSCALL";
419         }
420
421         /*
422          * Why curcol != 0? Otherwise sometimes we get this:
423          *
424          * 10252 kill(10253, SIGKILL)              = 0
425          *  <ptrace(SYSCALL,10252):No such process>10253 ...next decode...
426          *
427          * 10252 died after we retrieved syscall exit data,
428          * but before we tried to restart it. Log looks ugly.
429          */
430         if (current_tcp && current_tcp->curcol != 0) {
431                 tprintf(" <ptrace(%s):%s>\n", msg, strerror(err));
432                 line_ended();
433         }
434         if (err == ESRCH)
435                 return 0;
436         errno = err;
437         perror_msg("ptrace(PTRACE_%s,pid:%d,sig:%u)", msg, tcp->pid, sig);
438         return -1;
439 }
440
441 static void
442 set_cloexec_flag(int fd)
443 {
444         int flags, newflags;
445
446         flags = fcntl(fd, F_GETFD);
447         if (flags < 0) {
448                 /* Can happen only if fd is bad.
449                  * Should never happen: if it does, we have a bug
450                  * in the caller. Therefore we just abort
451                  * instead of propagating the error.
452                  */
453                 perror_msg_and_die("fcntl(%d, F_GETFD)", fd);
454         }
455
456         newflags = flags | FD_CLOEXEC;
457         if (flags == newflags)
458                 return;
459
460         fcntl(fd, F_SETFD, newflags); /* never fails */
461 }
462
463 static void
464 kill_save_errno(pid_t pid, int sig)
465 {
466         int saved_errno = errno;
467
468         (void) kill(pid, sig);
469         errno = saved_errno;
470 }
471
472 /*
473  * When strace is setuid executable, we have to swap uids
474  * before and after filesystem and process management operations.
475  */
476 static void
477 swap_uid(void)
478 {
479         int euid = geteuid(), uid = getuid();
480
481         if (euid != uid && setreuid(euid, uid) < 0) {
482                 perror_msg_and_die("setreuid");
483         }
484 }
485
486 #ifdef _LARGEFILE64_SOURCE
487 # ifdef HAVE_FOPEN64
488 #  define fopen_for_output fopen64
489 # else
490 #  define fopen_for_output fopen
491 # endif
492 # define struct_stat struct stat64
493 # define stat_file stat64
494 # define struct_dirent struct dirent64
495 # define read_dir readdir64
496 # define struct_rlimit struct rlimit64
497 # define set_rlimit setrlimit64
498 #else
499 # define fopen_for_output fopen
500 # define struct_stat struct stat
501 # define stat_file stat
502 # define struct_dirent struct dirent
503 # define read_dir readdir
504 # define struct_rlimit struct rlimit
505 # define set_rlimit setrlimit
506 #endif
507
508 static FILE *
509 strace_fopen(const char *path)
510 {
511         FILE *fp;
512
513         swap_uid();
514         fp = fopen_for_output(path, "w");
515         if (!fp)
516                 perror_msg_and_die("Can't fopen '%s'", path);
517         swap_uid();
518         set_cloexec_flag(fileno(fp));
519         return fp;
520 }
521
522 static int popen_pid = 0;
523
524 #ifndef _PATH_BSHELL
525 # define _PATH_BSHELL "/bin/sh"
526 #endif
527
528 /*
529  * We cannot use standard popen(3) here because we have to distinguish
530  * popen child process from other processes we trace, and standard popen(3)
531  * does not export its child's pid.
532  */
533 static FILE *
534 strace_popen(const char *command)
535 {
536         FILE *fp;
537         int pid;
538         int fds[2];
539
540         swap_uid();
541         if (pipe(fds) < 0)
542                 perror_msg_and_die("pipe");
543
544         set_cloexec_flag(fds[1]); /* never fails */
545
546         pid = vfork();
547         if (pid < 0)
548                 perror_msg_and_die("vfork");
549
550         if (pid == 0) {
551                 /* child */
552                 close(fds[1]);
553                 if (fds[0] != 0) {
554                         if (dup2(fds[0], 0))
555                                 perror_msg_and_die("dup2");
556                         close(fds[0]);
557                 }
558                 execl(_PATH_BSHELL, "sh", "-c", command, NULL);
559                 perror_msg_and_die("Can't execute '%s'", _PATH_BSHELL);
560         }
561
562         /* parent */
563         popen_pid = pid;
564         close(fds[0]);
565         swap_uid();
566         fp = fdopen(fds[1], "w");
567         if (!fp)
568                 die_out_of_memory();
569         return fp;
570 }
571
572 ATTRIBUTE_FORMAT((printf, 1, 0))
573 static void
574 tvprintf(const char *const fmt, va_list args)
575 {
576         if (current_tcp) {
577                 int n = vfprintf(current_tcp->outf, fmt, args);
578                 if (n < 0) {
579                         if (current_tcp->outf != stderr)
580                                 perror_msg("%s", outfname);
581                 } else
582                         current_tcp->curcol += n;
583         }
584 }
585
586 void
587 tprintf(const char *fmt, ...)
588 {
589         va_list args;
590         va_start(args, fmt);
591         tvprintf(fmt, args);
592         va_end(args);
593 }
594
595 #ifndef HAVE_FPUTS_UNLOCKED
596 # define fputs_unlocked fputs
597 #endif
598
599 void
600 tprints(const char *str)
601 {
602         if (current_tcp) {
603                 int n = fputs_unlocked(str, current_tcp->outf);
604                 if (n >= 0) {
605                         current_tcp->curcol += strlen(str);
606                         return;
607                 }
608                 if (current_tcp->outf != stderr)
609                         perror_msg("%s", outfname);
610         }
611 }
612
613 void
614 tprints_comment(const char *const str)
615 {
616         if (str && *str)
617                 tprintf(" /* %s */", str);
618 }
619
620 void
621 tprintf_comment(const char *fmt, ...)
622 {
623         if (!fmt || !*fmt)
624                 return;
625
626         va_list args;
627         va_start(args, fmt);
628         tprints(" /* ");
629         tvprintf(fmt, args);
630         tprints(" */");
631         va_end(args);
632 }
633
634 void
635 line_ended(void)
636 {
637         if (current_tcp) {
638                 current_tcp->curcol = 0;
639                 fflush(current_tcp->outf);
640         }
641         if (printing_tcp) {
642                 printing_tcp->curcol = 0;
643                 printing_tcp = NULL;
644         }
645 }
646
647 void
648 printleader(struct tcb *tcp)
649 {
650         /* If -ff, "previous tcb we printed" is always the same as current,
651          * because we have per-tcb output files.
652          */
653         if (followfork >= 2)
654                 printing_tcp = tcp;
655
656         if (printing_tcp) {
657                 current_tcp = printing_tcp;
658                 if (printing_tcp->curcol != 0 && (followfork < 2 || printing_tcp == tcp)) {
659                         /*
660                          * case 1: we have a shared log (i.e. not -ff), and last line
661                          * wasn't finished (same or different tcb, doesn't matter).
662                          * case 2: split log, we are the same tcb, but our last line
663                          * didn't finish ("SIGKILL nuked us after syscall entry" etc).
664                          */
665                         tprints(" <unfinished ...>\n");
666                         printing_tcp->curcol = 0;
667                 }
668         }
669
670         printing_tcp = tcp;
671         current_tcp = tcp;
672         current_tcp->curcol = 0;
673
674         if (print_pid_pfx)
675                 tprintf("%-5d ", tcp->pid);
676         else if (nprocs > 1 && !outfname)
677                 tprintf("[pid %5u] ", tcp->pid);
678
679         if (tflag) {
680                 char str[sizeof("HH:MM:SS")];
681                 struct timeval tv, dtv;
682                 static struct timeval otv;
683
684                 gettimeofday(&tv, NULL);
685                 if (rflag) {
686                         if (otv.tv_sec == 0)
687                                 otv = tv;
688                         tv_sub(&dtv, &tv, &otv);
689                         tprintf("%6ld.%06ld ",
690                                 (long) dtv.tv_sec, (long) dtv.tv_usec);
691                         otv = tv;
692                 }
693                 else if (tflag > 2) {
694                         tprintf("%ld.%06ld ",
695                                 (long) tv.tv_sec, (long) tv.tv_usec);
696                 }
697                 else {
698                         time_t local = tv.tv_sec;
699                         strftime(str, sizeof(str), "%T", localtime(&local));
700                         if (tflag > 1)
701                                 tprintf("%s.%06ld ", str, (long) tv.tv_usec);
702                         else
703                                 tprintf("%s ", str);
704                 }
705         }
706         if (iflag)
707                 print_pc(tcp);
708 }
709
710 void
711 tabto(void)
712 {
713         if (current_tcp->curcol < acolumn)
714                 tprints(acolumn_spaces + current_tcp->curcol);
715 }
716
717 /* Should be only called directly *after successful attach* to a tracee.
718  * Otherwise, "strace -oFILE -ff -p<nonexistant_pid>"
719  * may create bogus empty FILE.<nonexistant_pid>, and then die.
720  */
721 static void
722 newoutf(struct tcb *tcp)
723 {
724         tcp->outf = shared_log; /* if not -ff mode, the same file is for all */
725         if (followfork >= 2) {
726                 char name[520 + sizeof(int) * 3];
727                 sprintf(name, "%.512s.%u", outfname, tcp->pid);
728                 tcp->outf = strace_fopen(name);
729         }
730 }
731
732 static void
733 expand_tcbtab(void)
734 {
735         /* Allocate some (more) TCBs (and expand the table).
736            We don't want to relocate the TCBs because our
737            callers have pointers and it would be a pain.
738            So tcbtab is a table of pointers.  Since we never
739            free the TCBs, we allocate a single chunk of many.  */
740         unsigned int new_tcbtabsize, alloc_tcbtabsize;
741         struct tcb *newtcbs;
742
743         if (tcbtabsize) {
744                 alloc_tcbtabsize = tcbtabsize;
745                 new_tcbtabsize = tcbtabsize * 2;
746         } else {
747                 new_tcbtabsize = alloc_tcbtabsize = 1;
748         }
749
750         newtcbs = xcalloc(alloc_tcbtabsize, sizeof(newtcbs[0]));
751         tcbtab = xreallocarray(tcbtab, new_tcbtabsize, sizeof(tcbtab[0]));
752         while (tcbtabsize < new_tcbtabsize)
753                 tcbtab[tcbtabsize++] = newtcbs++;
754 }
755
756 static struct tcb *
757 alloctcb(int pid)
758 {
759         unsigned int i;
760         struct tcb *tcp;
761
762         if (nprocs == tcbtabsize)
763                 expand_tcbtab();
764
765         for (i = 0; i < tcbtabsize; i++) {
766                 tcp = tcbtab[i];
767                 if (!tcp->pid) {
768                         memset(tcp, 0, sizeof(*tcp));
769                         tcp->pid = pid;
770 #if SUPPORTED_PERSONALITIES > 1
771                         tcp->currpers = current_personality;
772 #endif
773
774 #ifdef USE_LIBUNWIND
775                         if (stack_trace_enabled)
776                                 unwind_tcb_init(tcp);
777 #endif
778
779                         nprocs++;
780                         if (debug_flag)
781                                 error_msg("new tcb for pid %d, active tcbs:%d",
782                                           tcp->pid, nprocs);
783                         return tcp;
784                 }
785         }
786         error_msg_and_die("bug in alloctcb");
787 }
788
789 void *
790 get_tcb_priv_data(const struct tcb *tcp)
791 {
792         return tcp->_priv_data;
793 }
794
795 int
796 set_tcb_priv_data(struct tcb *tcp, void *const priv_data,
797                   void (*const free_priv_data)(void *))
798 {
799         if (tcp->_priv_data)
800                 return -1;
801
802         tcp->_free_priv_data = free_priv_data;
803         tcp->_priv_data = priv_data;
804
805         return 0;
806 }
807
808 void
809 free_tcb_priv_data(struct tcb *tcp)
810 {
811         if (tcp->_priv_data) {
812                 if (tcp->_free_priv_data) {
813                         tcp->_free_priv_data(tcp->_priv_data);
814                         tcp->_free_priv_data = NULL;
815                 }
816                 tcp->_priv_data = NULL;
817         }
818 }
819
820 static void
821 droptcb(struct tcb *tcp)
822 {
823         if (tcp->pid == 0)
824                 return;
825
826         int p;
827         for (p = 0; p < SUPPORTED_PERSONALITIES; ++p)
828                 free(tcp->inject_vec[p]);
829
830         free_tcb_priv_data(tcp);
831
832 #ifdef USE_LIBUNWIND
833         if (stack_trace_enabled) {
834                 unwind_tcb_fin(tcp);
835         }
836 #endif
837
838         nprocs--;
839         if (debug_flag)
840                 error_msg("dropped tcb for pid %d, %d remain",
841                           tcp->pid, nprocs);
842
843         if (tcp->outf) {
844                 if (followfork >= 2) {
845                         if (tcp->curcol != 0)
846                                 fprintf(tcp->outf, " <detached ...>\n");
847                         fclose(tcp->outf);
848                 } else {
849                         if (printing_tcp == tcp && tcp->curcol != 0)
850                                 fprintf(tcp->outf, " <detached ...>\n");
851                         fflush(tcp->outf);
852                 }
853         }
854
855         if (current_tcp == tcp)
856                 current_tcp = NULL;
857         if (printing_tcp == tcp)
858                 printing_tcp = NULL;
859
860         memset(tcp, 0, sizeof(*tcp));
861 }
862
863 /* Detach traced process.
864  * Never call DETACH twice on the same process as both unattached and
865  * attached-unstopped processes give the same ESRCH.  For unattached process we
866  * would SIGSTOP it and wait for its SIGSTOP notification forever.
867  */
868 static void
869 detach(struct tcb *tcp)
870 {
871         int error;
872         int status;
873
874         /*
875          * Linux wrongly insists the child be stopped
876          * before detaching.  Arghh.  We go through hoops
877          * to make a clean break of things.
878          */
879
880         if (!(tcp->flags & TCB_ATTACHED))
881                 goto drop;
882
883         /* We attached but possibly didn't see the expected SIGSTOP.
884          * We must catch exactly one as otherwise the detached process
885          * would be left stopped (process state T).
886          */
887         if (tcp->flags & TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP)
888                 goto wait_loop;
889
890         error = ptrace(PTRACE_DETACH, tcp->pid, 0, 0);
891         if (!error) {
892                 /* On a clear day, you can see forever. */
893                 goto drop;
894         }
895         if (errno != ESRCH) {
896                 /* Shouldn't happen. */
897                 perror_msg("detach: ptrace(PTRACE_DETACH,%u)", tcp->pid);
898                 goto drop;
899         }
900         /* ESRCH: process is either not stopped or doesn't exist. */
901         if (my_tkill(tcp->pid, 0) < 0) {
902                 if (errno != ESRCH)
903                         /* Shouldn't happen. */
904                         perror_msg("detach: tkill(%u,0)", tcp->pid);
905                 /* else: process doesn't exist. */
906                 goto drop;
907         }
908         /* Process is not stopped, need to stop it. */
909         if (use_seize) {
910                 /*
911                  * With SEIZE, tracee can be in group-stop already.
912                  * In this state sending it another SIGSTOP does nothing.
913                  * Need to use INTERRUPT.
914                  * Testcase: trying to ^C a "strace -p <stopped_process>".
915                  */
916                 error = ptrace(PTRACE_INTERRUPT, tcp->pid, 0, 0);
917                 if (!error)
918                         goto wait_loop;
919                 if (errno != ESRCH)
920                         perror_msg("detach: ptrace(PTRACE_INTERRUPT,%u)", tcp->pid);
921         }
922         else {
923                 error = my_tkill(tcp->pid, SIGSTOP);
924                 if (!error)
925                         goto wait_loop;
926                 if (errno != ESRCH)
927                         perror_msg("detach: tkill(%u,SIGSTOP)", tcp->pid);
928         }
929         /* Either process doesn't exist, or some weird error. */
930         goto drop;
931
932  wait_loop:
933         /* We end up here in three cases:
934          * 1. We sent PTRACE_INTERRUPT (use_seize case)
935          * 2. We sent SIGSTOP (!use_seize)
936          * 3. Attach SIGSTOP was already pending (TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP set)
937          */
938         for (;;) {
939                 unsigned int sig;
940                 if (waitpid(tcp->pid, &status, __WALL) < 0) {
941                         if (errno == EINTR)
942                                 continue;
943                         /*
944                          * if (errno == ECHILD) break;
945                          * ^^^  WRONG! We expect this PID to exist,
946                          * and want to emit a message otherwise:
947                          */
948                         perror_msg("detach: waitpid(%u)", tcp->pid);
949                         break;
950                 }
951                 if (!WIFSTOPPED(status)) {
952                         /*
953                          * Tracee exited or was killed by signal.
954                          * We shouldn't normally reach this place:
955                          * we don't want to consume exit status.
956                          * Consider "strace -p PID" being ^C-ed:
957                          * we want merely to detach from PID.
958                          *
959                          * However, we _can_ end up here if tracee
960                          * was SIGKILLed.
961                          */
962                         break;
963                 }
964                 sig = WSTOPSIG(status);
965                 if (debug_flag)
966                         error_msg("detach wait: event:%d sig:%d",
967                                   (unsigned)status >> 16, sig);
968                 if (use_seize) {
969                         unsigned event = (unsigned)status >> 16;
970                         if (event == PTRACE_EVENT_STOP /*&& sig == SIGTRAP*/) {
971                                 /*
972                                  * sig == SIGTRAP: PTRACE_INTERRUPT stop.
973                                  * sig == other: process was already stopped
974                                  * with this stopping sig (see tests/detach-stopped).
975                                  * Looks like re-injecting this sig is not necessary
976                                  * in DETACH for the tracee to remain stopped.
977                                  */
978                                 sig = 0;
979                         }
980                         /*
981                          * PTRACE_INTERRUPT is not guaranteed to produce
982                          * the above event if other ptrace-stop is pending.
983                          * See tests/detach-sleeping testcase:
984                          * strace got SIGINT while tracee is sleeping.
985                          * We sent PTRACE_INTERRUPT.
986                          * We see syscall exit, not PTRACE_INTERRUPT stop.
987                          * We won't get PTRACE_INTERRUPT stop
988                          * if we would CONT now. Need to DETACH.
989                          */
990                         if (sig == syscall_trap_sig)
991                                 sig = 0;
992                         /* else: not sure in which case we can be here.
993                          * Signal stop? Inject it while detaching.
994                          */
995                         ptrace_restart(PTRACE_DETACH, tcp, sig);
996                         break;
997                 }
998                 /* Note: this check has to be after use_seize check */
999                 /* (else, in use_seize case SIGSTOP will be mistreated) */
1000                 if (sig == SIGSTOP) {
1001                         /* Detach, suppressing SIGSTOP */
1002                         ptrace_restart(PTRACE_DETACH, tcp, 0);
1003                         break;
1004                 }
1005                 if (sig == syscall_trap_sig)
1006                         sig = 0;
1007                 /* Can't detach just yet, may need to wait for SIGSTOP */
1008                 error = ptrace_restart(PTRACE_CONT, tcp, sig);
1009                 if (error < 0) {
1010                         /* Should not happen.
1011                          * Note: ptrace_restart returns 0 on ESRCH, so it's not it.
1012                          * ptrace_restart already emitted error message.
1013                          */
1014                         break;
1015                 }
1016         }
1017
1018  drop:
1019         if (!qflag && (tcp->flags & TCB_ATTACHED))
1020                 error_msg("Process %u detached", tcp->pid);
1021
1022         droptcb(tcp);
1023 }
1024
1025 static void
1026 process_opt_p_list(char *opt)
1027 {
1028         while (*opt) {
1029                 /*
1030                  * We accept -p PID,PID; -p "`pidof PROG`"; -p "`pgrep PROG`".
1031                  * pidof uses space as delim, pgrep uses newline. :(
1032                  */
1033                 int pid;
1034                 char *delim = opt + strcspn(opt, ", \n\t");
1035                 char c = *delim;
1036
1037                 *delim = '\0';
1038                 pid = string_to_uint(opt);
1039                 if (pid <= 0) {
1040                         error_msg_and_die("Invalid process id: '%s'", opt);
1041                 }
1042                 if (pid == strace_tracer_pid) {
1043                         error_msg_and_die("I'm sorry, I can't let you do that, Dave.");
1044                 }
1045                 *delim = c;
1046                 alloctcb(pid);
1047                 if (c == '\0')
1048                         break;
1049                 opt = delim + 1;
1050         }
1051 }
1052
1053 static void
1054 attach_tcb(struct tcb *const tcp)
1055 {
1056         if (ptrace_attach_or_seize(tcp->pid) < 0) {
1057                 perror_msg("attach: ptrace(%s, %d)",
1058                            ptrace_attach_cmd, tcp->pid);
1059                 droptcb(tcp);
1060                 return;
1061         }
1062
1063         tcp->flags |= TCB_ATTACHED | TCB_STARTUP | post_attach_sigstop;
1064         newoutf(tcp);
1065         if (debug_flag)
1066                 error_msg("attach to pid %d (main) succeeded", tcp->pid);
1067
1068         char procdir[sizeof("/proc/%d/task") + sizeof(int) * 3];
1069         DIR *dir;
1070         unsigned int ntid = 0, nerr = 0;
1071
1072         if (followfork && tcp->pid != strace_child &&
1073             sprintf(procdir, "/proc/%d/task", tcp->pid) > 0 &&
1074             (dir = opendir(procdir)) != NULL) {
1075                 struct_dirent *de;
1076
1077                 while ((de = read_dir(dir)) != NULL) {
1078                         if (de->d_fileno == 0)
1079                                 continue;
1080
1081                         int tid = string_to_uint(de->d_name);
1082                         if (tid <= 0 || tid == tcp->pid)
1083                                 continue;
1084
1085                         ++ntid;
1086                         if (ptrace_attach_or_seize(tid) < 0) {
1087                                 ++nerr;
1088                                 if (debug_flag)
1089                                         perror_msg("attach: ptrace(%s, %d)",
1090                                                    ptrace_attach_cmd, tid);
1091                                 continue;
1092                         }
1093                         if (debug_flag)
1094                                 error_msg("attach to pid %d succeeded", tid);
1095
1096                         struct tcb *tid_tcp = alloctcb(tid);
1097                         tid_tcp->flags |= TCB_ATTACHED | TCB_STARTUP |
1098                                           post_attach_sigstop;
1099                         newoutf(tid_tcp);
1100                 }
1101
1102                 closedir(dir);
1103         }
1104
1105         if (!qflag) {
1106                 if (ntid > nerr)
1107                         error_msg("Process %u attached"
1108                                   " with %u threads",
1109                                   tcp->pid, ntid - nerr + 1);
1110                 else
1111                         error_msg("Process %u attached",
1112                                   tcp->pid);
1113         }
1114 }
1115
1116 static void
1117 startup_attach(void)
1118 {
1119         pid_t parent_pid = strace_tracer_pid;
1120         unsigned int tcbi;
1121         struct tcb *tcp;
1122
1123         /*
1124          * Block user interruptions as we would leave the traced
1125          * process stopped (process state T) if we would terminate in
1126          * between PTRACE_ATTACH and wait4() on SIGSTOP.
1127          * We rely on cleanup() from this point on.
1128          */
1129         if (interactive)
1130                 sigprocmask(SIG_BLOCK, &blocked_set, NULL);
1131
1132         if (daemonized_tracer) {
1133                 pid_t pid = fork();
1134                 if (pid < 0) {
1135                         perror_msg_and_die("fork");
1136                 }
1137                 if (pid) { /* parent */
1138                         /*
1139                          * Wait for grandchild to attach to straced process
1140                          * (grandparent). Grandchild SIGKILLs us after it attached.
1141                          * Grandparent's wait() is unblocked by our death,
1142                          * it proceeds to exec the straced program.
1143                          */
1144                         pause();
1145                         _exit(0); /* paranoia */
1146                 }
1147                 /* grandchild */
1148                 /* We will be the tracer process. Remember our new pid: */
1149                 strace_tracer_pid = getpid();
1150         }
1151
1152         for (tcbi = 0; tcbi < tcbtabsize; tcbi++) {
1153                 tcp = tcbtab[tcbi];
1154
1155                 if (!tcp->pid)
1156                         continue;
1157
1158                 /* Is this a process we should attach to, but not yet attached? */
1159                 if (tcp->flags & TCB_ATTACHED)
1160                         continue; /* no, we already attached it */
1161
1162                 if (tcp->pid == parent_pid || tcp->pid == strace_tracer_pid) {
1163                         errno = EPERM;
1164                         perror_msg("attach: pid %d", tcp->pid);
1165                         droptcb(tcp);
1166                         continue;
1167                 }
1168
1169                 attach_tcb(tcp);
1170
1171                 if (interactive) {
1172                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &empty_set, NULL);
1173                         if (interrupted)
1174                                 goto ret;
1175                         sigprocmask(SIG_BLOCK, &blocked_set, NULL);
1176                 }
1177         } /* for each tcbtab[] */
1178
1179         if (daemonized_tracer) {
1180                 /*
1181                  * Make parent go away.
1182                  * Also makes grandparent's wait() unblock.
1183                  */
1184                 kill(parent_pid, SIGKILL);
1185                 strace_child = 0;
1186         }
1187
1188  ret:
1189         if (interactive)
1190                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &empty_set, NULL);
1191 }
1192
1193 /* Stack-o-phobic exec helper, in the hope to work around
1194  * NOMMU + "daemonized tracer" difficulty.
1195  */
1196 struct exec_params {
1197         int fd_to_close;
1198         uid_t run_euid;
1199         gid_t run_egid;
1200         char **argv;
1201         char *pathname;
1202 };
1203 static struct exec_params params_for_tracee;
1204
1205 static void ATTRIBUTE_NOINLINE ATTRIBUTE_NORETURN
1206 exec_or_die(void)
1207 {
1208         struct exec_params *params = &params_for_tracee;
1209
1210         if (params->fd_to_close >= 0)
1211                 close(params->fd_to_close);
1212         if (!daemonized_tracer && !use_seize) {
1213                 if (ptrace(PTRACE_TRACEME, 0L, 0L, 0L) < 0) {
1214                         perror_msg_and_die("ptrace(PTRACE_TRACEME, ...)");
1215                 }
1216         }
1217
1218         if (username != NULL) {
1219                 /*
1220                  * It is important to set groups before we
1221                  * lose privileges on setuid.
1222                  */
1223                 if (initgroups(username, run_gid) < 0) {
1224                         perror_msg_and_die("initgroups");
1225                 }
1226                 if (setregid(run_gid, params->run_egid) < 0) {
1227                         perror_msg_and_die("setregid");
1228                 }
1229                 if (setreuid(run_uid, params->run_euid) < 0) {
1230                         perror_msg_and_die("setreuid");
1231                 }
1232         }
1233         else if (geteuid() != 0)
1234                 if (setreuid(run_uid, run_uid) < 0) {
1235                         perror_msg_and_die("setreuid");
1236                 }
1237
1238         if (!daemonized_tracer) {
1239                 /*
1240                  * Induce a ptrace stop. Tracer (our parent)
1241                  * will resume us with PTRACE_SYSCALL and display
1242                  * the immediately following execve syscall.
1243                  * Can't do this on NOMMU systems, we are after
1244                  * vfork: parent is blocked, stopping would deadlock.
1245                  */
1246                 if (!NOMMU_SYSTEM)
1247                         kill(getpid(), SIGSTOP);
1248         } else {
1249                 alarm(3);
1250                 /* we depend on SIGCHLD set to SIG_DFL by init code */
1251                 /* if it happens to be SIG_IGN'ed, wait won't block */
1252                 wait(NULL);
1253                 alarm(0);
1254         }
1255
1256         execv(params->pathname, params->argv);
1257         perror_msg_and_die("exec");
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Open a dummy descriptor for use as a placeholder.
1262  * The descriptor is O_RDONLY with FD_CLOEXEC flag set.
1263  * A read attempt from such descriptor ends with EOF,
1264  * a write attempt is rejected with EBADF.
1265  */
1266 static int
1267 open_dummy_desc(void)
1268 {
1269         int fds[2];
1270
1271         if (pipe(fds))
1272                 perror_msg_and_die("pipe");
1273         close(fds[1]);
1274         set_cloexec_flag(fds[0]);
1275         return fds[0];
1276 }
1277
1278 /* placeholder fds status for stdin and stdout */
1279 static bool fd_is_placeholder[2];
1280
1281 /*
1282  * Ensure that all standard file descriptors are open by opening placeholder
1283  * file descriptors for those standard file descriptors that are not open.
1284  *
1285  * The information which descriptors have been made open is saved
1286  * in fd_is_placeholder for later use.
1287  */
1288 static void
1289 ensure_standard_fds_opened(void)
1290 {
1291         int fd;
1292
1293         while ((fd = open_dummy_desc()) <= 2) {
1294                 if (fd == 2)
1295                         break;
1296                 fd_is_placeholder[fd] = true;
1297         }
1298
1299         if (fd > 2)
1300                 close(fd);
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Redirect stdin and stdout unless they have been opened earlier
1305  * by ensure_standard_fds_opened as placeholders.
1306  */
1307 static void
1308 redirect_standard_fds(void)
1309 {
1310         int i;
1311
1312         /*
1313          * It might be a good idea to redirect stderr as well,
1314          * but we sometimes need to print error messages.
1315          */
1316         for (i = 0; i <= 1; ++i) {
1317                 if (!fd_is_placeholder[i]) {
1318                         close(i);
1319                         open_dummy_desc();
1320                 }
1321         }
1322 }
1323
1324 static void
1325 startup_child(char **argv)
1326 {
1327         struct_stat statbuf;
1328         const char *filename;
1329         size_t filename_len;
1330         char pathname[PATH_MAX];
1331         int pid;
1332         struct tcb *tcp;
1333
1334         filename = argv[0];
1335         filename_len = strlen(filename);
1336
1337         if (filename_len > sizeof(pathname) - 1) {
1338                 errno = ENAMETOOLONG;
1339                 perror_msg_and_die("exec");
1340         }
1341         if (strchr(filename, '/')) {
1342                 strcpy(pathname, filename);
1343         }
1344 #ifdef USE_DEBUGGING_EXEC
1345         /*
1346          * Debuggers customarily check the current directory
1347          * first regardless of the path but doing that gives
1348          * security geeks a panic attack.
1349          */
1350         else if (stat_file(filename, &statbuf) == 0)
1351                 strcpy(pathname, filename);
1352 #endif /* USE_DEBUGGING_EXEC */
1353         else {
1354                 const char *path;
1355                 size_t m, n, len;
1356
1357                 for (path = getenv("PATH"); path && *path; path += m) {
1358                         const char *colon = strchr(path, ':');
1359                         if (colon) {
1360                                 n = colon - path;
1361                                 m = n + 1;
1362                         }
1363                         else
1364                                 m = n = strlen(path);
1365                         if (n == 0) {
1366                                 if (!getcwd(pathname, PATH_MAX))
1367                                         continue;
1368                                 len = strlen(pathname);
1369                         }
1370                         else if (n > sizeof pathname - 1)
1371                                 continue;
1372                         else {
1373                                 strncpy(pathname, path, n);
1374                                 len = n;
1375                         }
1376                         if (len && pathname[len - 1] != '/')
1377                                 pathname[len++] = '/';
1378                         if (filename_len + len > sizeof(pathname) - 1)
1379                                 continue;
1380                         strcpy(pathname + len, filename);
1381                         if (stat_file(pathname, &statbuf) == 0 &&
1382                             /* Accept only regular files
1383                                with some execute bits set.
1384                                XXX not perfect, might still fail */
1385                             S_ISREG(statbuf.st_mode) &&
1386                             (statbuf.st_mode & 0111))
1387                                 break;
1388                 }
1389                 if (!path || !*path)
1390                         pathname[0] = '\0';
1391         }
1392         if (stat_file(pathname, &statbuf) < 0) {
1393                 perror_msg_and_die("Can't stat '%s'", filename);
1394         }
1395
1396         params_for_tracee.fd_to_close = (shared_log != stderr) ? fileno(shared_log) : -1;
1397         params_for_tracee.run_euid = (statbuf.st_mode & S_ISUID) ? statbuf.st_uid : run_uid;
1398         params_for_tracee.run_egid = (statbuf.st_mode & S_ISGID) ? statbuf.st_gid : run_gid;
1399         params_for_tracee.argv = argv;
1400         /*
1401          * On NOMMU, can be safely freed only after execve in tracee.
1402          * It's hard to know when that happens, so we just leak it.
1403          */
1404         params_for_tracee.pathname = NOMMU_SYSTEM ? xstrdup(pathname) : pathname;
1405
1406 #if defined HAVE_PRCTL && defined PR_SET_PTRACER && defined PR_SET_PTRACER_ANY
1407         if (daemonized_tracer)
1408                 prctl(PR_SET_PTRACER, PR_SET_PTRACER_ANY);
1409 #endif
1410
1411         pid = fork();
1412         if (pid < 0) {
1413                 perror_msg_and_die("fork");
1414         }
1415         if ((pid != 0 && daemonized_tracer)
1416          || (pid == 0 && !daemonized_tracer)
1417         ) {
1418                 /* We are to become the tracee. Two cases:
1419                  * -D: we are parent
1420                  * not -D: we are child
1421                  */
1422                 exec_or_die();
1423         }
1424
1425         /* We are the tracer */
1426
1427         if (!daemonized_tracer) {
1428                 strace_child = pid;
1429                 if (!use_seize) {
1430                         /* child did PTRACE_TRACEME, nothing to do in parent */
1431                 } else {
1432                         if (!NOMMU_SYSTEM) {
1433                                 /* Wait until child stopped itself */
1434                                 int status;
1435                                 while (waitpid(pid, &status, WSTOPPED) < 0) {
1436                                         if (errno == EINTR)
1437                                                 continue;
1438                                         perror_msg_and_die("waitpid");
1439                                 }
1440                                 if (!WIFSTOPPED(status) || WSTOPSIG(status) != SIGSTOP) {
1441                                         kill_save_errno(pid, SIGKILL);
1442                                         perror_msg_and_die("Unexpected wait status %#x",
1443                                                            status);
1444                                 }
1445                         }
1446                         /* Else: NOMMU case, we have no way to sync.
1447                          * Just attach to it as soon as possible.
1448                          * This means that we may miss a few first syscalls...
1449                          */
1450
1451                         if (ptrace_attach_or_seize(pid)) {
1452                                 kill_save_errno(pid, SIGKILL);
1453                                 perror_msg_and_die("attach: ptrace(%s, %d)",
1454                                                    ptrace_attach_cmd, pid);
1455                         }
1456                         if (!NOMMU_SYSTEM)
1457                                 kill(pid, SIGCONT);
1458                 }
1459                 tcp = alloctcb(pid);
1460                 tcp->flags |= TCB_ATTACHED | TCB_STARTUP
1461                             | TCB_SKIP_DETACH_ON_FIRST_EXEC
1462                             | (NOMMU_SYSTEM ? 0 : (TCB_HIDE_LOG | post_attach_sigstop));
1463                 newoutf(tcp);
1464         }
1465         else {
1466                 /* With -D, we are *child* here, the tracee is our parent. */
1467                 strace_child = strace_tracer_pid;
1468                 strace_tracer_pid = getpid();
1469                 tcp = alloctcb(strace_child);
1470                 tcp->flags |= TCB_SKIP_DETACH_ON_FIRST_EXEC | TCB_HIDE_LOG;
1471                 /* attaching will be done later, by startup_attach */
1472                 /* note: we don't do newoutf(tcp) here either! */
1473
1474                 /* NOMMU BUG! -D mode is active, we (child) return,
1475                  * and we will scribble over parent's stack!
1476                  * When parent later unpauses, it segfaults.
1477                  *
1478                  * We work around it
1479                  * (1) by declaring exec_or_die() NORETURN,
1480                  * hopefully compiler will just jump to it
1481                  * instead of call (won't push anything to stack),
1482                  * (2) by trying very hard in exec_or_die()
1483                  * to not use any stack,
1484                  * (3) having a really big (PATH_MAX) stack object
1485                  * in this function, which creates a "buffer" between
1486                  * child's and parent's stack pointers.
1487                  * This may save us if (1) and (2) failed
1488                  * and compiler decided to use stack in exec_or_die() anyway
1489                  * (happens on i386 because of stack parameter passing).
1490                  *
1491                  * A cleaner solution is to use makecontext + setcontext
1492                  * to create a genuine separate stack and execute on it.
1493                  */
1494         }
1495         /*
1496          * A case where straced process is part of a pipe:
1497          * { sleep 1; yes | head -n99999; } | strace -o/dev/null sh -c 'exec <&-; sleep 9'
1498          * If strace won't close its fd#0, closing it in tracee is not enough:
1499          * the pipe is still open, it has a reader. Thus, "head" will not get its
1500          * SIGPIPE at once, on the first write.
1501          *
1502          * Preventing it by redirecting strace's stdin/out.
1503          * (Don't leave fds 0 and 1 closed, this is bad practice: future opens
1504          * will reuse them, unexpectedly making a newly opened object "stdin").
1505          */
1506         redirect_standard_fds();
1507 }
1508
1509 #if USE_SEIZE
1510 static void
1511 test_ptrace_seize(void)
1512 {
1513         int pid;
1514
1515         /* Need fork for test. NOMMU has no forks */
1516         if (NOMMU_SYSTEM) {
1517                 post_attach_sigstop = 0; /* this sets use_seize to 1 */
1518                 return;
1519         }
1520
1521         pid = fork();
1522         if (pid < 0)
1523                 perror_msg_and_die("fork");
1524
1525         if (pid == 0) {
1526                 pause();
1527                 _exit(0);
1528         }
1529
1530         /* PTRACE_SEIZE, unlike ATTACH, doesn't force tracee to trap.  After
1531          * attaching tracee continues to run unless a trap condition occurs.
1532          * PTRACE_SEIZE doesn't affect signal or group stop state.
1533          */
1534         if (ptrace(PTRACE_SEIZE, pid, 0, 0) == 0) {
1535                 post_attach_sigstop = 0; /* this sets use_seize to 1 */
1536         } else if (debug_flag) {
1537                 error_msg("PTRACE_SEIZE doesn't work");
1538         }
1539
1540         kill(pid, SIGKILL);
1541
1542         while (1) {
1543                 int status, tracee_pid;
1544
1545                 errno = 0;
1546                 tracee_pid = waitpid(pid, &status, 0);
1547                 if (tracee_pid <= 0) {
1548                         if (errno == EINTR)
1549                                 continue;
1550                         perror_msg_and_die("%s: unexpected wait result %d",
1551                                          __func__, tracee_pid);
1552                 }
1553                 if (WIFSIGNALED(status)) {
1554                         return;
1555                 }
1556                 error_msg_and_die("%s: unexpected wait status %#x",
1557                                   __func__, status);
1558         }
1559 }
1560 #else /* !USE_SEIZE */
1561 # define test_ptrace_seize() ((void)0)
1562 #endif
1563
1564 static unsigned
1565 get_os_release(void)
1566 {
1567         unsigned rel;
1568         const char *p;
1569         struct utsname u;
1570         if (uname(&u) < 0)
1571                 perror_msg_and_die("uname");
1572         /* u.release has this form: "3.2.9[-some-garbage]" */
1573         rel = 0;
1574         p = u.release;
1575         for (;;) {
1576                 if (!(*p >= '0' && *p <= '9'))
1577                         error_msg_and_die("Bad OS release string: '%s'", u.release);
1578                 /* Note: this open-codes KERNEL_VERSION(): */
1579                 rel = (rel << 8) | atoi(p);
1580                 if (rel >= KERNEL_VERSION(1,0,0))
1581                         break;
1582                 while (*p >= '0' && *p <= '9')
1583                         p++;
1584                 if (*p != '.') {
1585                         if (rel >= KERNEL_VERSION(0,1,0)) {
1586                                 /* "X.Y-something" means "X.Y.0" */
1587                                 rel <<= 8;
1588                                 break;
1589                         }
1590                         error_msg_and_die("Bad OS release string: '%s'", u.release);
1591                 }
1592                 p++;
1593         }
1594         return rel;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Initialization part of main() was eating much stack (~0.5k),
1599  * which was unused after init.
1600  * We can reuse it if we move init code into a separate function.
1601  *
1602  * Don't want main() to inline us and defeat the reason
1603  * we have a separate function.
1604  */
1605 static void ATTRIBUTE_NOINLINE
1606 init(int argc, char *argv[])
1607 {
1608         int c, i;
1609         int optF = 0;
1610         struct sigaction sa;
1611
1612         progname = argv[0] ? argv[0] : "strace";
1613
1614         /* Make sure SIGCHLD has the default action so that waitpid
1615            definitely works without losing track of children.  The user
1616            should not have given us a bogus state to inherit, but he might
1617            have.  Arguably we should detect SIG_IGN here and pass it on
1618            to children, but probably noone really needs that.  */
1619         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1620
1621         strace_tracer_pid = getpid();
1622
1623         os_release = get_os_release();
1624
1625         shared_log = stderr;
1626         set_sortby(DEFAULT_SORTBY);
1627         set_personality(DEFAULT_PERSONALITY);
1628         qualify("trace=all");
1629         qualify("abbrev=all");
1630         qualify("verbose=all");
1631 #if DEFAULT_QUAL_FLAGS != (QUAL_TRACE | QUAL_ABBREV | QUAL_VERBOSE)
1632 # error Bug in DEFAULT_QUAL_FLAGS
1633 #endif
1634         qualify("signal=all");
1635         while ((c = getopt(argc, argv,
1636                 "+b:cCdfFhiqrtTvVwxyz"
1637 #ifdef USE_LIBUNWIND
1638                 "k"
1639 #endif
1640                 "D"
1641                 "a:e:o:O:p:s:S:u:E:P:I:")) != EOF) {
1642                 switch (c) {
1643                 case 'b':
1644                         if (strcmp(optarg, "execve") != 0)
1645                                 error_msg_and_die("Syscall '%s' for -b isn't supported",
1646                                         optarg);
1647                         detach_on_execve = 1;
1648                         break;
1649                 case 'c':
1650                         if (cflag == CFLAG_BOTH) {
1651                                 error_msg_and_help("-c and -C are mutually exclusive");
1652                         }
1653                         cflag = CFLAG_ONLY_STATS;
1654                         break;
1655                 case 'C':
1656                         if (cflag == CFLAG_ONLY_STATS) {
1657                                 error_msg_and_help("-c and -C are mutually exclusive");
1658                         }
1659                         cflag = CFLAG_BOTH;
1660                         break;
1661                 case 'd':
1662                         debug_flag = 1;
1663                         break;
1664                 case 'D':
1665                         daemonized_tracer = 1;
1666                         break;
1667                 case 'F':
1668                         optF = 1;
1669                         break;
1670                 case 'f':
1671                         followfork++;
1672                         break;
1673                 case 'h':
1674                         usage();
1675                         break;
1676                 case 'i':
1677                         iflag = 1;
1678                         break;
1679                 case 'q':
1680                         qflag++;
1681                         break;
1682                 case 'r':
1683                         rflag = 1;
1684                         break;
1685                 case 't':
1686                         tflag++;
1687                         break;
1688                 case 'T':
1689                         Tflag = 1;
1690                         break;
1691                 case 'w':
1692                         count_wallclock = 1;
1693                         break;
1694                 case 'x':
1695                         xflag++;
1696                         break;
1697                 case 'y':
1698                         show_fd_path++;
1699                         break;
1700                 case 'v':
1701                         qualify("abbrev=none");
1702                         break;
1703                 case 'V':
1704                         print_version();
1705                         exit(0);
1706                         break;
1707                 case 'z':
1708                         not_failing_only = 1;
1709                         break;
1710                 case 'a':
1711                         acolumn = string_to_uint(optarg);
1712                         if (acolumn < 0)
1713                                 error_opt_arg(c, optarg);
1714                         break;
1715                 case 'e':
1716                         qualify(optarg);
1717                         break;
1718                 case 'o':
1719                         outfname = xstrdup(optarg);
1720                         break;
1721                 case 'O':
1722                         i = string_to_uint(optarg);
1723                         if (i < 0)
1724                                 error_opt_arg(c, optarg);
1725                         set_overhead(i);
1726                         break;
1727                 case 'p':
1728                         process_opt_p_list(optarg);
1729                         break;
1730                 case 'P':
1731                         pathtrace_select(optarg);
1732                         break;
1733                 case 's':
1734                         i = string_to_uint(optarg);
1735                         if (i < 0)
1736                                 error_opt_arg(c, optarg);
1737                         max_strlen = i;
1738                         break;
1739                 case 'S':
1740                         set_sortby(optarg);
1741                         break;
1742                 case 'u':
1743                         username = xstrdup(optarg);
1744                         break;
1745 #ifdef USE_LIBUNWIND
1746                 case 'k':
1747                         stack_trace_enabled = true;
1748                         break;
1749 #endif
1750                 case 'E':
1751                         if (putenv(optarg) < 0)
1752                                 die_out_of_memory();
1753                         break;
1754                 case 'I':
1755                         opt_intr = string_to_uint_upto(optarg, NUM_INTR_OPTS - 1);
1756                         if (opt_intr <= 0)
1757                                 error_opt_arg(c, optarg);
1758                         break;
1759                 default:
1760                         error_msg_and_help(NULL);
1761                         break;
1762                 }
1763         }
1764         argv += optind;
1765         /* argc -= optind; - no need, argc is not used below */
1766
1767         acolumn_spaces = xmalloc(acolumn + 1);
1768         memset(acolumn_spaces, ' ', acolumn);
1769         acolumn_spaces[acolumn] = '\0';
1770
1771         if (!argv[0] && !nprocs) {
1772                 error_msg_and_help("must have PROG [ARGS] or -p PID");
1773         }
1774
1775         if (!argv[0] && daemonized_tracer) {
1776                 error_msg_and_help("PROG [ARGS] must be specified with -D");
1777         }
1778
1779         if (!followfork)
1780                 followfork = optF;
1781
1782         if (followfork >= 2 && cflag) {
1783                 error_msg_and_help("(-c or -C) and -ff are mutually exclusive");
1784         }
1785
1786         if (count_wallclock && !cflag) {
1787                 error_msg_and_help("-w must be given with (-c or -C)");
1788         }
1789
1790         if (cflag == CFLAG_ONLY_STATS) {
1791                 if (iflag)
1792                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'i');
1793 #ifdef USE_LIBUNWIND
1794                 if (stack_trace_enabled)
1795                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'k');
1796 #endif
1797                 if (rflag)
1798                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'r');
1799                 if (tflag)
1800                         error_msg("-%c has no effect with -c", 't');
1801                 if (Tflag)
1802                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'T');
1803                 if (show_fd_path)
1804                         error_msg("-%c has no effect with -c", 'y');
1805         }
1806
1807         if (rflag) {
1808                 if (tflag > 1)
1809                         error_msg("-tt has no effect with -r");
1810                 tflag = 1;
1811         }
1812
1813 #ifdef USE_LIBUNWIND
1814         if (stack_trace_enabled) {
1815                 unsigned int tcbi;
1816
1817                 unwind_init();
1818                 for (tcbi = 0; tcbi < tcbtabsize; ++tcbi) {
1819                         unwind_tcb_init(tcbtab[tcbi]);
1820                 }
1821         }
1822 #endif
1823
1824         /* See if they want to run as another user. */
1825         if (username != NULL) {
1826                 struct passwd *pent;
1827
1828                 if (getuid() != 0 || geteuid() != 0) {
1829                         error_msg_and_die("You must be root to use the -u option");
1830                 }
1831                 pent = getpwnam(username);
1832                 if (pent == NULL) {
1833                         error_msg_and_die("Cannot find user '%s'", username);
1834                 }
1835                 run_uid = pent->pw_uid;
1836                 run_gid = pent->pw_gid;
1837         }
1838         else {
1839                 run_uid = getuid();
1840                 run_gid = getgid();
1841         }
1842
1843         if (followfork)
1844                 ptrace_setoptions |= PTRACE_O_TRACECLONE |
1845                                      PTRACE_O_TRACEFORK |
1846                                      PTRACE_O_TRACEVFORK;
1847         if (debug_flag)
1848                 error_msg("ptrace_setoptions = %#x", ptrace_setoptions);
1849         test_ptrace_seize();
1850
1851         /*
1852          * Is something weird with our stdin and/or stdout -
1853          * for example, may they be not open? In this case,
1854          * ensure that none of the future opens uses them.
1855          *
1856          * This was seen in the wild when /proc/sys/kernel/core_pattern
1857          * was set to "|/bin/strace -o/tmp/LOG PROG":
1858          * kernel runs coredump helper with fd#0 open but fd#1 closed (!),
1859          * therefore LOG gets opened to fd#1, and fd#1 is closed by
1860          * "don't hold up stdin/out open" code soon after.
1861          */
1862         ensure_standard_fds_opened();
1863
1864         /* Check if they want to redirect the output. */
1865         if (outfname) {
1866                 /* See if they want to pipe the output. */
1867                 if (outfname[0] == '|' || outfname[0] == '!') {
1868                         /*
1869                          * We can't do the <outfname>.PID funny business
1870                          * when using popen, so prohibit it.
1871                          */
1872                         if (followfork >= 2)
1873                                 error_msg_and_help("piping the output and -ff are mutually exclusive");
1874                         shared_log = strace_popen(outfname + 1);
1875                 }
1876                 else if (followfork < 2)
1877                         shared_log = strace_fopen(outfname);
1878         } else {
1879                 /* -ff without -o FILE is the same as single -f */
1880                 if (followfork >= 2)
1881                         followfork = 1;
1882         }
1883
1884         if (!outfname || outfname[0] == '|' || outfname[0] == '!') {
1885                 setvbuf(shared_log, NULL, _IOLBF, 0);
1886         }
1887         if (outfname && argv[0]) {
1888                 if (!opt_intr)
1889                         opt_intr = INTR_NEVER;
1890                 if (!qflag)
1891                         qflag = 1;
1892         }
1893         if (!opt_intr)
1894                 opt_intr = INTR_WHILE_WAIT;
1895
1896         /* argv[0]      -pPID   -oFILE  Default interactive setting
1897          * yes          *       0       INTR_WHILE_WAIT
1898          * no           1       0       INTR_WHILE_WAIT
1899          * yes          *       1       INTR_NEVER
1900          * no           1       1       INTR_WHILE_WAIT
1901          */
1902
1903         sigemptyset(&empty_set);
1904         sigemptyset(&blocked_set);
1905
1906         /* startup_child() must be called before the signal handlers get
1907          * installed below as they are inherited into the spawned process.
1908          * Also we do not need to be protected by them as during interruption
1909          * in the startup_child() mode we kill the spawned process anyway.
1910          */
1911         if (argv[0]) {
1912                 startup_child(argv);
1913         }
1914
1915         sa.sa_handler = SIG_IGN;
1916         sigemptyset(&sa.sa_mask);
1917         sa.sa_flags = 0;
1918         sigaction(SIGTTOU, &sa, NULL); /* SIG_IGN */
1919         sigaction(SIGTTIN, &sa, NULL); /* SIG_IGN */
1920         if (opt_intr != INTR_ANYWHERE) {
1921                 if (opt_intr == INTR_BLOCK_TSTP_TOO)
1922                         sigaction(SIGTSTP, &sa, NULL); /* SIG_IGN */
1923                 /*
1924                  * In interactive mode (if no -o OUTFILE, or -p PID is used),
1925                  * fatal signals are blocked while syscall stop is processed,
1926                  * and acted on in between, when waiting for new syscall stops.
1927                  * In non-interactive mode, signals are ignored.
1928                  */
1929                 if (opt_intr == INTR_WHILE_WAIT) {
1930                         sigaddset(&blocked_set, SIGHUP);
1931                         sigaddset(&blocked_set, SIGINT);
1932                         sigaddset(&blocked_set, SIGQUIT);
1933                         sigaddset(&blocked_set, SIGPIPE);
1934                         sigaddset(&blocked_set, SIGTERM);
1935                         sa.sa_handler = interrupt;
1936                 }
1937                 /* SIG_IGN, or set handler for these */
1938                 sigaction(SIGHUP, &sa, NULL);
1939                 sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
1940                 sigaction(SIGQUIT, &sa, NULL);
1941                 sigaction(SIGPIPE, &sa, NULL);
1942                 sigaction(SIGTERM, &sa, NULL);
1943         }
1944         if (nprocs != 0 || daemonized_tracer)
1945                 startup_attach();
1946
1947         /* Do we want pids printed in our -o OUTFILE?
1948          * -ff: no (every pid has its own file); or
1949          * -f: yes (there can be more pids in the future); or
1950          * -p PID1,PID2: yes (there are already more than one pid)
1951          */
1952         print_pid_pfx = (outfname && followfork < 2 && (followfork == 1 || nprocs > 1));
1953 }
1954
1955 static struct tcb *
1956 pid2tcb(int pid)
1957 {
1958         unsigned int i;
1959
1960         if (pid <= 0)
1961                 return NULL;
1962
1963         for (i = 0; i < tcbtabsize; i++) {
1964                 struct tcb *tcp = tcbtab[i];
1965                 if (tcp->pid == pid)
1966                         return tcp;
1967         }
1968
1969         return NULL;
1970 }
1971
1972 static void
1973 cleanup(void)
1974 {
1975         unsigned int i;
1976         struct tcb *tcp;
1977         int fatal_sig;
1978
1979         /* 'interrupted' is a volatile object, fetch it only once */
1980         fatal_sig = interrupted;
1981         if (!fatal_sig)
1982                 fatal_sig = SIGTERM;
1983
1984         for (i = 0; i < tcbtabsize; i++) {
1985                 tcp = tcbtab[i];
1986                 if (!tcp->pid)
1987                         continue;
1988                 if (debug_flag)
1989                         error_msg("cleanup: looking at pid %u", tcp->pid);
1990                 if (tcp->pid == strace_child) {
1991                         kill(tcp->pid, SIGCONT);
1992                         kill(tcp->pid, fatal_sig);
1993                 }
1994                 detach(tcp);
1995         }
1996         if (cflag)
1997                 call_summary(shared_log);
1998 }
1999
2000 static void
2001 interrupt(int sig)
2002 {
2003         interrupted = sig;
2004 }
2005
2006 static void
2007 print_debug_info(const int pid, int status)
2008 {
2009         const unsigned int event = (unsigned int) status >> 16;
2010         char buf[sizeof("WIFEXITED,exitcode=%u") + sizeof(int)*3 /*paranoia:*/ + 16];
2011         char evbuf[sizeof(",EVENT_VFORK_DONE (%u)") + sizeof(int)*3 /*paranoia:*/ + 16];
2012
2013         strcpy(buf, "???");
2014         if (WIFSIGNALED(status))
2015 #ifdef WCOREDUMP
2016                 sprintf(buf, "WIFSIGNALED,%ssig=%s",
2017                                 WCOREDUMP(status) ? "core," : "",
2018                                 signame(WTERMSIG(status)));
2019 #else
2020                 sprintf(buf, "WIFSIGNALED,sig=%s",
2021                                 signame(WTERMSIG(status)));
2022 #endif
2023         if (WIFEXITED(status))
2024                 sprintf(buf, "WIFEXITED,exitcode=%u", WEXITSTATUS(status));
2025         if (WIFSTOPPED(status))
2026                 sprintf(buf, "WIFSTOPPED,sig=%s", signame(WSTOPSIG(status)));
2027 #ifdef WIFCONTINUED
2028         /* Should never be seen */
2029         if (WIFCONTINUED(status))
2030                 strcpy(buf, "WIFCONTINUED");
2031 #endif
2032         evbuf[0] = '\0';
2033         if (event != 0) {
2034                 static const char *const event_names[] = {
2035                         [PTRACE_EVENT_CLONE] = "CLONE",
2036                         [PTRACE_EVENT_FORK]  = "FORK",
2037                         [PTRACE_EVENT_VFORK] = "VFORK",
2038                         [PTRACE_EVENT_VFORK_DONE] = "VFORK_DONE",
2039                         [PTRACE_EVENT_EXEC]  = "EXEC",
2040                         [PTRACE_EVENT_EXIT]  = "EXIT",
2041                         /* [PTRACE_EVENT_STOP (=128)] would make biggish array */
2042                 };
2043                 const char *e = "??";
2044                 if (event < ARRAY_SIZE(event_names))
2045                         e = event_names[event];
2046                 else if (event == PTRACE_EVENT_STOP)
2047                         e = "STOP";
2048                 sprintf(evbuf, ",EVENT_%s (%u)", e, event);
2049         }
2050         error_msg("[wait(0x%06x) = %u] %s%s", status, pid, buf, evbuf);
2051 }
2052
2053 static struct tcb *
2054 maybe_allocate_tcb(const int pid, int status)
2055 {
2056         if (!WIFSTOPPED(status)) {
2057                 if (detach_on_execve && pid == strace_child) {
2058                         /* example: strace -bexecve sh -c 'exec true' */
2059                         strace_child = 0;
2060                         return NULL;
2061                 }
2062                 /*
2063                  * This can happen if we inherited an unknown child.
2064                  * Example: (sleep 1 & exec strace true)
2065                  */
2066                 error_msg("Exit of unknown pid %u ignored", pid);
2067                 return NULL;
2068         }
2069         if (followfork) {
2070                 /* We assume it's a fork/vfork/clone child */
2071                 struct tcb *tcp = alloctcb(pid);
2072                 tcp->flags |= TCB_ATTACHED | TCB_STARTUP | post_attach_sigstop;
2073                 newoutf(tcp);
2074                 if (!qflag)
2075                         error_msg("Process %d attached", pid);
2076                 return tcp;
2077         } else {
2078                 /* This can happen if a clone call used
2079                  * CLONE_PTRACE itself.
2080                  */
2081                 ptrace(PTRACE_CONT, pid, NULL, 0);
2082                 error_msg("Stop of unknown pid %u seen, PTRACE_CONTed it", pid);
2083                 return NULL;
2084         }
2085 }
2086
2087 static struct tcb *
2088 maybe_switch_tcbs(struct tcb *tcp, const int pid)
2089 {
2090         FILE *fp;
2091         struct tcb *execve_thread;
2092         long old_pid = 0;
2093
2094         if (ptrace(PTRACE_GETEVENTMSG, pid, NULL, &old_pid) < 0)
2095                 return tcp;
2096         /* Avoid truncation in pid2tcb() param passing */
2097         if (old_pid <= 0 || old_pid == pid)
2098                 return tcp;
2099         if ((unsigned long) old_pid > UINT_MAX)
2100                 return tcp;
2101         execve_thread = pid2tcb(old_pid);
2102         /* It should be !NULL, but I feel paranoid */
2103         if (!execve_thread)
2104                 return tcp;
2105
2106         if (execve_thread->curcol != 0) {
2107                 /*
2108                  * One case we are here is -ff:
2109                  * try "strace -oLOG -ff test/threaded_execve"
2110                  */
2111                 fprintf(execve_thread->outf, " <pid changed to %d ...>\n", pid);
2112                 /*execve_thread->curcol = 0; - no need, see code below */
2113         }
2114         /* Swap output FILEs (needed for -ff) */
2115         fp = execve_thread->outf;
2116         execve_thread->outf = tcp->outf;
2117         tcp->outf = fp;
2118         /* And their column positions */
2119         execve_thread->curcol = tcp->curcol;
2120         tcp->curcol = 0;
2121         /* Drop leader, but close execve'd thread outfile (if -ff) */
2122         droptcb(tcp);
2123         /* Switch to the thread, reusing leader's outfile and pid */
2124         tcp = execve_thread;
2125         tcp->pid = pid;
2126         if (cflag != CFLAG_ONLY_STATS) {
2127                 printleader(tcp);
2128                 tprintf("+++ superseded by execve in pid %lu +++\n", old_pid);
2129                 line_ended();
2130                 tcp->flags |= TCB_REPRINT;
2131         }
2132
2133         return tcp;
2134 }
2135
2136 static void
2137 print_signalled(struct tcb *tcp, const int pid, int status)
2138 {
2139         if (pid == strace_child) {
2140                 exit_code = 0x100 | WTERMSIG(status);
2141                 strace_child = 0;
2142         }
2143
2144         if (cflag != CFLAG_ONLY_STATS
2145             && is_number_in_set(WTERMSIG(status), &signal_set)) {
2146                 printleader(tcp);
2147 #ifdef WCOREDUMP
2148                 tprintf("+++ killed by %s %s+++\n",
2149                         signame(WTERMSIG(status)),
2150                         WCOREDUMP(status) ? "(core dumped) " : "");
2151 #else
2152                 tprintf("+++ killed by %s +++\n",
2153                         signame(WTERMSIG(status)));
2154 #endif
2155                 line_ended();
2156         }
2157 }
2158
2159 static void
2160 print_exited(struct tcb *tcp, const int pid, int status)
2161 {
2162         if (pid == strace_child) {
2163                 exit_code = WEXITSTATUS(status);
2164                 strace_child = 0;
2165         }
2166
2167         if (cflag != CFLAG_ONLY_STATS &&
2168             qflag < 2) {
2169                 printleader(tcp);
2170                 tprintf("+++ exited with %d +++\n", WEXITSTATUS(status));
2171                 line_ended();
2172         }
2173 }
2174
2175 static void
2176 print_stopped(struct tcb *tcp, const siginfo_t *si, const unsigned int sig)
2177 {
2178         if (cflag != CFLAG_ONLY_STATS
2179             && !hide_log(tcp)
2180             && is_number_in_set(sig, &signal_set)) {
2181                 printleader(tcp);
2182                 if (si) {
2183                         tprintf("--- %s ", signame(sig));
2184                         printsiginfo(si);
2185                         tprints(" ---\n");
2186                 } else
2187                         tprintf("--- stopped by %s ---\n", signame(sig));
2188                 line_ended();
2189         }
2190 }
2191
2192 static void
2193 startup_tcb(struct tcb *tcp)
2194 {
2195         if (debug_flag)
2196                 error_msg("pid %d has TCB_STARTUP, initializing it", tcp->pid);
2197
2198         tcp->flags &= ~TCB_STARTUP;
2199
2200         if (!use_seize) {
2201                 if (debug_flag)
2202                         error_msg("setting opts 0x%x on pid %d",
2203                                   ptrace_setoptions, tcp->pid);
2204                 if (ptrace(PTRACE_SETOPTIONS, tcp->pid, NULL, ptrace_setoptions) < 0) {
2205                         if (errno != ESRCH) {
2206                                 /* Should never happen, really */
2207                                 perror_msg_and_die("PTRACE_SETOPTIONS");
2208                         }
2209                 }
2210         }
2211
2212         if (get_scno(tcp) == 1)
2213                 tcp->s_prev_ent = tcp->s_ent;
2214 }
2215
2216 static void
2217 print_event_exit(struct tcb *tcp)
2218 {
2219         if (entering(tcp) || filtered(tcp) || hide_log(tcp)
2220             || cflag == CFLAG_ONLY_STATS) {
2221                 return;
2222         }
2223
2224         if (followfork < 2 && printing_tcp && printing_tcp != tcp
2225             && printing_tcp->curcol != 0) {
2226                 current_tcp = printing_tcp;
2227                 tprints(" <unfinished ...>\n");
2228                 fflush(printing_tcp->outf);
2229                 printing_tcp->curcol = 0;
2230                 current_tcp = tcp;
2231         }
2232
2233         if ((followfork < 2 && printing_tcp != tcp)
2234             || (tcp->flags & TCB_REPRINT)) {
2235                 tcp->flags &= ~TCB_REPRINT;
2236                 printleader(tcp);
2237                 tprintf("<... %s resumed>", tcp->s_ent->sys_name);
2238         }
2239
2240         if (!(tcp->sys_func_rval & RVAL_DECODED)) {
2241                 /*
2242                  * The decoder has probably decided to print something
2243                  * on exiting syscall which is not going to happen.
2244                  */
2245                 tprints(" <unfinished ...>");
2246         }
2247         tprints(") ");
2248         tabto();
2249         tprints("= ?\n");
2250         line_ended();
2251 }
2252
2253 /* Returns true iff the main trace loop has to continue. */
2254 static bool
2255 trace(void)
2256 {
2257         int pid;
2258         int wait_errno;
2259         int status;
2260         bool stopped;
2261         unsigned int sig;
2262         unsigned int event;
2263         struct tcb *tcp;
2264         struct rusage ru;
2265
2266         if (interrupted)
2267                 return false;
2268
2269         /*
2270          * Used to exit simply when nprocs hits zero, but in this testcase:
2271          *  int main() { _exit(!!fork()); }
2272          * under strace -f, parent sometimes (rarely) manages
2273          * to exit before we see the first stop of the child,
2274          * and we are losing track of it:
2275          *  19923 clone(...) = 19924
2276          *  19923 exit_group(1)     = ?
2277          *  19923 +++ exited with 1 +++
2278          * Exiting only when wait() returns ECHILD works better.
2279          */
2280         if (popen_pid != 0) {
2281                 /* However, if -o|logger is in use, we can't do that.
2282                  * Can work around that by double-forking the logger,
2283                  * but that loses the ability to wait for its completion
2284                  * on exit. Oh well...
2285                  */
2286                 if (nprocs == 0)
2287                         return false;
2288         }
2289
2290         if (interactive)
2291                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &empty_set, NULL);
2292         pid = wait4(-1, &status, __WALL, (cflag ? &ru : NULL));
2293         wait_errno = errno;
2294         if (interactive)
2295                 sigprocmask(SIG_BLOCK, &blocked_set, NULL);
2296
2297         if (pid < 0) {
2298                 if (wait_errno == EINTR)
2299                         return true;
2300                 if (nprocs == 0 && wait_errno == ECHILD)
2301                         return false;
2302                 /*
2303                  * If nprocs > 0, ECHILD is not expected,
2304                  * treat it as any other error here:
2305                  */
2306                 errno = wait_errno;
2307                 perror_msg_and_die("wait4(__WALL)");
2308         }
2309
2310         if (pid == popen_pid) {
2311                 if (!WIFSTOPPED(status))
2312                         popen_pid = 0;
2313                 return true;
2314         }
2315
2316         if (debug_flag)
2317                 print_debug_info(pid, status);
2318
2319         /* Look up 'pid' in our table. */
2320         tcp = pid2tcb(pid);
2321
2322         if (!tcp) {
2323                 tcp = maybe_allocate_tcb(pid, status);
2324                 if (!tcp)
2325                         return true;
2326         }
2327
2328         clear_regs();
2329
2330         event = (unsigned int) status >> 16;
2331
2332         if (event == PTRACE_EVENT_EXEC) {
2333                 /*
2334                  * Under Linux, execve changes pid to thread leader's pid,
2335                  * and we see this changed pid on EVENT_EXEC and later,
2336                  * execve sysexit. Leader "disappears" without exit
2337                  * notification. Let user know that, drop leader's tcb,
2338                  * and fix up pid in execve thread's tcb.
2339                  * Effectively, execve thread's tcb replaces leader's tcb.
2340                  *
2341                  * BTW, leader is 'stuck undead' (doesn't report WIFEXITED
2342                  * on exit syscall) in multithreaded programs exactly
2343                  * in order to handle this case.
2344                  *
2345                  * PTRACE_GETEVENTMSG returns old pid starting from Linux 3.0.
2346                  * On 2.6 and earlier, it can return garbage.
2347                  */
2348                 if (os_release >= KERNEL_VERSION(3,0,0))
2349                         tcp = maybe_switch_tcbs(tcp, pid);
2350
2351                 if (detach_on_execve) {
2352                         if (tcp->flags & TCB_SKIP_DETACH_ON_FIRST_EXEC) {
2353                                 tcp->flags &= ~TCB_SKIP_DETACH_ON_FIRST_EXEC;
2354                         } else {
2355                                 detach(tcp); /* do "-b execve" thingy */
2356                                 return true;
2357                         }
2358                 }
2359         }
2360
2361         /* Set current output file */
2362         current_tcp = tcp;
2363
2364         if (cflag) {
2365                 tv_sub(&tcp->dtime, &ru.ru_stime, &tcp->stime);
2366                 tcp->stime = ru.ru_stime;
2367         }
2368
2369         if (WIFSIGNALED(status)) {
2370                 print_signalled(tcp, pid, status);
2371                 droptcb(tcp);
2372                 return true;
2373         }
2374
2375         if (WIFEXITED(status)) {
2376                 print_exited(tcp, pid, status);
2377                 droptcb(tcp);
2378                 return true;
2379         }
2380
2381         if (!WIFSTOPPED(status)) {
2382                 /*
2383                  * Neither signalled, exited or stopped.
2384                  * How could that be?
2385                  */
2386                 error_msg("pid %u not stopped!", pid);
2387                 droptcb(tcp);
2388                 return true;
2389         }
2390
2391         /* Is this the very first time we see this tracee stopped? */
2392         if (tcp->flags & TCB_STARTUP) {
2393                 startup_tcb(tcp);
2394         }
2395
2396         sig = WSTOPSIG(status);
2397
2398         switch (event) {
2399                 case 0:
2400                         break;
2401                 case PTRACE_EVENT_EXIT:
2402                         print_event_exit(tcp);
2403                         goto restart_tracee_with_sig_0;
2404 #if USE_SEIZE
2405                 case PTRACE_EVENT_STOP:
2406                         /*
2407                          * PTRACE_INTERRUPT-stop or group-stop.
2408                          * PTRACE_INTERRUPT-stop has sig == SIGTRAP here.
2409                          */
2410                         switch (sig) {
2411                                 case SIGSTOP:
2412                                 case SIGTSTP:
2413                                 case SIGTTIN:
2414                                 case SIGTTOU:
2415                                         stopped = true;
2416                                         goto show_stopsig;
2417                         }
2418                         /* fall through */
2419 #endif
2420                 default:
2421                         goto restart_tracee_with_sig_0;
2422         }
2423
2424         /*
2425          * Is this post-attach SIGSTOP?
2426          * Interestingly, the process may stop
2427          * with STOPSIG equal to some other signal
2428          * than SIGSTOP if we happend to attach
2429          * just before the process takes a signal.
2430          */
2431         if (sig == SIGSTOP && (tcp->flags & TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP)) {
2432                 if (debug_flag)
2433                         error_msg("ignored SIGSTOP on pid %d", tcp->pid);
2434                 tcp->flags &= ~TCB_IGNORE_ONE_SIGSTOP;
2435                 goto restart_tracee_with_sig_0;
2436         }
2437
2438         if (sig != syscall_trap_sig) {
2439                 siginfo_t si = {};
2440
2441                 /*
2442                  * True if tracee is stopped by signal
2443                  * (as opposed to "tracee received signal").
2444                  * TODO: shouldn't we check for errno == EINVAL too?
2445                  * We can get ESRCH instead, you know...
2446                  */
2447                 stopped = ptrace(PTRACE_GETSIGINFO, pid, 0, &si) < 0;
2448 #if USE_SEIZE
2449 show_stopsig:
2450 #endif
2451                 print_stopped(tcp, stopped ? NULL : &si, sig);
2452
2453                 if (!stopped)
2454                         /* It's signal-delivery-stop. Inject the signal */
2455                         goto restart_tracee;
2456
2457                 /* It's group-stop */
2458                 if (use_seize) {
2459                         /*
2460                          * This ends ptrace-stop, but does *not* end group-stop.
2461                          * This makes stopping signals work properly on straced process
2462                          * (that is, process really stops. It used to continue to run).
2463                          */
2464                         if (ptrace_restart(PTRACE_LISTEN, tcp, 0) < 0) {
2465                                 /* Note: ptrace_restart emitted error message */
2466                                 exit_code = 1;
2467                                 return false;
2468                         }
2469                         return true;
2470                 }
2471                 /* We don't have PTRACE_LISTEN support... */
2472                 goto restart_tracee;
2473         }
2474
2475         /* We handled quick cases, we are permitted to interrupt now. */
2476         if (interrupted)
2477                 return false;
2478
2479         /*
2480          * This should be syscall entry or exit.
2481          * Handle it.
2482          */
2483         sig = 0;
2484         if (trace_syscall(tcp, &sig) < 0) {
2485                 /*
2486                  * ptrace() failed in trace_syscall().
2487                  * Likely a result of process disappearing mid-flight.
2488                  * Observed case: exit_group() or SIGKILL terminating
2489                  * all processes in thread group.
2490                  * We assume that ptrace error was caused by process death.
2491                  * We used to detach(tcp) here, but since we no longer
2492                  * implement "detach before death" policy/hack,
2493                  * we can let this process to report its death to us
2494                  * normally, via WIFEXITED or WIFSIGNALED wait status.
2495                  */
2496                 return true;
2497         }
2498         goto restart_tracee;
2499
2500 restart_tracee_with_sig_0:
2501         sig = 0;
2502
2503 restart_tracee:
2504         if (ptrace_restart(PTRACE_SYSCALL, tcp, sig) < 0) {
2505                 /* Note: ptrace_restart emitted error message */
2506                 exit_code = 1;
2507                 return false;
2508         }
2509
2510         return true;
2511 }
2512
2513 int
2514 main(int argc, char *argv[])
2515 {
2516         init(argc, argv);
2517
2518         exit_code = !nprocs;
2519
2520         while (trace())
2521                 ;
2522
2523         cleanup();
2524         fflush(NULL);
2525         if (shared_log != stderr)
2526                 fclose(shared_log);
2527         if (popen_pid) {
2528                 while (waitpid(popen_pid, NULL, 0) < 0 && errno == EINTR)
2529                         ;
2530         }
2531         if (exit_code > 0xff) {
2532                 /* Avoid potential core file clobbering.  */
2533                 struct_rlimit rlim = {0, 0};
2534                 set_rlimit(RLIMIT_CORE, &rlim);
2535
2536                 /* Child was killed by a signal, mimic that.  */
2537                 exit_code &= 0xff;
2538                 signal(exit_code, SIG_DFL);
2539                 raise(exit_code);
2540                 /* Paranoia - what if this signal is not fatal?
2541                    Exit with 128 + signo then.  */
2542                 exit_code += 128;
2543         }
2544
2545         return exit_code;
2546 }