libmemunreachable/PtracerThread.cpp

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2016 The Android Open Source Project
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <errno.h>
  18 #include <fcntl.h>
  19 #include <inttypes.h>
  20 #include <pthread.h>
  21 #include <sched.h>
  22 #include <stddef.h>
  23 #include <stdio.h>
  24 #include <stdlib.h>
  25 #include <string.h>
  26 #include <unistd.h>
  27 #include <sys/mman.h>
  28 #include <sys/syscall.h>
  29 #include <sys/types.h>
  30 #include <sys/wait.h>
  31
  32 #include "android-base/macros.h"
  33
  34 #include "anon_vma_naming.h"
  35 #include "log.h"
  36 #include "PtracerThread.h"
  37
  38 class Stack {
  39  public:
  40   explicit Stack(size_t size) : size_(size) {
  41     int prot = PROT_READ | PROT_WRITE;
  42     int flags = MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
  43     page_size_ = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
  44     size_ += page_size_*2; // guard pages
  45     base_ = mmap(NULL, size_, prot, flags, -1, 0);
  46     if (base_ == MAP_FAILED) {
  47       base_ = NULL;
  48       size_ = 0;
  49       return;
  50     }
  51     prctl(PR_SET_VMA, PR_SET_VMA_ANON_NAME, base_, size_, "libmemunreachable stack");
  52     mprotect(base_, page_size_, PROT_NONE);
  53     mprotect(top(), page_size_, PROT_NONE);
  54   };
  55   ~Stack() {
  56     munmap(base_, size_);
  57   };
  58   void* top() {
  59     return reinterpret_cast<void*>(reinterpret_cast<uintptr_t>(base_) + size_ - page_size_);
  60   };
  61  private:
  62   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Stack);
  63
  64   void *base_;
  65   size_t size_;
  66   size_t page_size_;
  67 };
  68
  69 PtracerThread::PtracerThread(const std::function<int()>& func) :
  70     child_pid_(0) {
  71   stack_ = std::make_unique<Stack>(PTHREAD_STACK_MIN);
  72   if (stack_->top() == nullptr) {
  73     LOG_ALWAYS_FATAL("failed to mmap child stack: %s", strerror(errno));
  74   }
  75
  76   func_ = std::function<int()>{[&, func]() -> int {
  77     // In the child thread, lock and unlock the mutex to wait for the parent
  78     // to finish setting up for the child thread
  79     std::unique_lock<std::mutex> lk(m_);
  80     lk.unlock();
  81     _exit(func());
  82   }};
  83 }
  84
  85 PtracerThread::~PtracerThread() {
  86   Kill();
  87   Join();
  88   ClearTracer();
  89   stack_ = nullptr;
  90 }
  91
  92 bool PtracerThread::Start() {
  93   std::unique_lock<std::mutex> lk(m_);
  94
  95   // Convert from void(*)(void*) to lambda with captures
  96   auto proxy = [](void *arg) -> int {
  97     prctl(PR_SET_NAME, "libmemunreachable ptrace thread");
  98     return (*reinterpret_cast<std::function<int()>*>(arg))();
  99   };
 100
 101   child_pid_ = clone(proxy, stack_->top(),
 102        CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES/*|CLONE_UNTRACED*/,
 103        reinterpret_cast<void*>(&func_));
 104   if (child_pid_ < 0) {
 105     ALOGE("failed to clone child: %s", strerror(errno));
 106     return false;
 107   }
 108
 109   SetTracer(child_pid_);
 110
 111   lk.unlock();
 112
 113   return true;
 114 }
 115
 116 int PtracerThread::Join() {
 117   if (child_pid_ == -1) {
 118     return -1;
 119   }
 120   int status;
 121   int ret = TEMP_FAILURE_RETRY(waitpid(child_pid_, &status, __WALL));
 122   if (ret < 0) {
 123     ALOGE("waitpid %d failed: %s", child_pid_, strerror(errno));
 124     return -1;
 125   }
 126
 127   child_pid_ = -1;
 128
 129   if (WIFEXITED(status)) {
 130     return WEXITSTATUS(status);
 131   } else if (WIFSIGNALED(status)) {
 132     return -WTERMSIG(status);
 133   } else {
 134     ALOGE("unexpected status %x", status);
 135     return -1;
 136   }
 137 }
 138
 139 void PtracerThread::Kill() {
 140   if (child_pid_ == -1) {
 141     return;
 142   }
 143
 144   syscall(SYS_tkill, child_pid_, SIGKILL);
 145 }
 146
 147 void PtracerThread::SetTracer(pid_t tracer_pid) {
 148   prctl(PR_SET_PTRACER, tracer_pid);
 149 }
 150
 151 void PtracerThread::ClearTracer() {
 152   prctl(PR_SET_PTRACER, 0);
 153 }