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