arch/x86/kernel/signal_64.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   3  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Andi Kleen SuSE Labs
   4  *
   5  *  1997-11-28  Modified for POSIX.1b signals by Richard Henderson
   6  *  2000-06-20  Pentium III FXSR, SSE support by Gareth Hughes
   7  *  2000-2002   x86-64 support by Andi Kleen
   8  */
   9
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/smp.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/wait.h>
  17 #include <linux/ptrace.h>
  18 #include <linux/unistd.h>
  19 #include <linux/stddef.h>
  20 #include <linux/personality.h>
  21 #include <linux/compiler.h>
  22 #include <asm/processor.h>
  23 #include <asm/ucontext.h>
  24 #include <asm/uaccess.h>
  25 #include <asm/i387.h>
  26 #include <asm/proto.h>
  27 #include <asm/ia32_unistd.h>
  28 #include <asm/mce.h>
  29 #include <asm/syscalls.h>
  30 #include "sigframe.h"
  31
  32 #define _BLOCKABLE (~(sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP)))
  33
  34 #define __FIX_EFLAGS    (X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_OF | \
  35                          X86_EFLAGS_DF | X86_EFLAGS_TF | X86_EFLAGS_SF | \
  36                          X86_EFLAGS_ZF | X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_PF | \
  37                          X86_EFLAGS_CF)
  38
  39 #ifdef CONFIG_X86_32
  40 # define FIX_EFLAGS     (__FIX_EFLAGS | X86_EFLAGS_RF)
  41 #else
  42 # define FIX_EFLAGS     __FIX_EFLAGS
  43 #endif
  44
  45 int ia32_setup_rt_frame(int sig, struct k_sigaction *ka, siginfo_t *info,
  46                sigset_t *set, struct pt_regs * regs);
  47 int ia32_setup_frame(int sig, struct k_sigaction *ka,
  48             sigset_t *set, struct pt_regs * regs);
  49
  50 asmlinkage long
  51 sys_sigaltstack(const stack_t __user *uss, stack_t __user *uoss,
  52                 struct pt_regs *regs)
  53 {
  54         return do_sigaltstack(uss, uoss, regs->sp);
  55 }
  56
  57 /*
  58  * Signal frame handlers.
  59  */
  60
  61 static inline int save_i387(struct _fpstate __user *buf)
  62 {
  63         struct task_struct *tsk = current;
  64         int err = 0;
  65
  66         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct user_i387_struct) !=
  67                         sizeof(tsk->thread.xstate->fxsave));
  68
  69         if ((unsigned long)buf % 16)
  70                 printk("save_i387: bad fpstate %p\n", buf);
  71
  72         if (!used_math())
  73                 return 0;
  74         clear_used_math(); /* trigger finit */
  75         if (task_thread_info(tsk)->status & TS_USEDFPU) {
  76                 err = save_i387_checking((struct i387_fxsave_struct __user *)
  77                                          buf);
  78                 if (err)
  79                         return err;
  80                 task_thread_info(tsk)->status &= ~TS_USEDFPU;
  81                 stts();
  82         } else {
  83                 if (__copy_to_user(buf, &tsk->thread.xstate->fxsave,
  84                                    sizeof(struct i387_fxsave_struct)))
  85                         return -1;
  86         }
  87         return 1;
  88 }
  89
  90 /*
  91  * This restores directly out of user space. Exceptions are handled.
  92  */
  93 static inline int restore_i387(struct _fpstate __user *buf)
  94 {
  95         struct task_struct *tsk = current;
  96         int err;
  97
  98         if (!used_math()) {
  99                 err = init_fpu(tsk);
 100                 if (err)
 101                         return err;
 102         }
 103
 104         if (!(task_thread_info(current)->status & TS_USEDFPU)) {
 105                 clts();
 106                 task_thread_info(current)->status |= TS_USEDFPU;
 107         }
 108         return restore_fpu_checking((__force struct i387_fxsave_struct *)buf);
 109 }
 110
 111 /*
 112  * Do a signal return; undo the signal stack.
 113  */
 114 static int
 115 restore_sigcontext(struct pt_regs *regs, struct sigcontext __user *sc,
 116                    unsigned long *pax)
 117 {
 118         unsigned int err = 0;
 119
 120         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
 121         current_thread_info()->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
 122
 123 #define COPY(x)         err |= __get_user(regs->x, &sc->x)
 124
 125         COPY(di); COPY(si); COPY(bp); COPY(sp); COPY(bx);
 126         COPY(dx); COPY(cx); COPY(ip);
 127         COPY(r8);
 128         COPY(r9);
 129         COPY(r10);
 130         COPY(r11);
 131         COPY(r12);
 132         COPY(r13);
 133         COPY(r14);
 134         COPY(r15);
 135
 136         /* Kernel saves and restores only the CS segment register on signals,
 137          * which is the bare minimum needed to allow mixed 32/64-bit code.
 138          * App's signal handler can save/restore other segments if needed. */
 139         {
 140                 unsigned cs;
 141                 err |= __get_user(cs, &sc->cs);
 142                 regs->cs = cs | 3;      /* Force into user mode */
 143         }
 144
 145         {
 146                 unsigned int tmpflags;
 147                 err |= __get_user(tmpflags, &sc->flags);
 148                 regs->flags = (regs->flags & ~FIX_EFLAGS) | (tmpflags & FIX_EFLAGS);
 149                 regs->orig_ax = -1;             /* disable syscall checks */
 150         }
 151
 152         {
 153                 struct _fpstate __user * buf;
 154                 err |= __get_user(buf, &sc->fpstate);
 155
 156                 if (buf) {
 157                         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, sizeof(*buf)))
 158                                 goto badframe;
 159                         err |= restore_i387(buf);
 160                 } else {
 161                         struct task_struct *me = current;
 162                         if (used_math()) {
 163                                 clear_fpu(me);
 164                                 clear_used_math();
 165                         }
 166                 }
 167         }
 168
 169         err |= __get_user(*pax, &sc->ax);
 170         return err;
 171
 172 badframe:
 173         return 1;
 174 }
 175
 176 asmlinkage long sys_rt_sigreturn(struct pt_regs *regs)
 177 {
 178         struct rt_sigframe __user *frame;
 179         sigset_t set;
 180         unsigned long ax;
 181
 182         frame = (struct rt_sigframe __user *)(regs->sp - sizeof(long));
 183         if (!access_ok(VERIFY_READ, frame, sizeof(*frame)))
 184                 goto badframe;
 185         if (__copy_from_user(&set, &frame->uc.uc_sigmask, sizeof(set)))
 186                 goto badframe;
 187
 188         sigdelsetmask(&set, ~_BLOCKABLE);
 189         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 190         current->blocked = set;
 191         recalc_sigpending();
 192         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 193
 194         if (restore_sigcontext(regs, &frame->uc.uc_mcontext, &ax))
 195                 goto badframe;
 196
 197         if (do_sigaltstack(&frame->uc.uc_stack, NULL, regs->sp) == -EFAULT)
 198                 goto badframe;
 199
 200         return ax;
 201
 202 badframe:
 203         signal_fault(regs,frame,"sigreturn");
 204         return 0;
 205 }
 206
 207 /*
 208  * Set up a signal frame.
 209  */
 210
 211 static inline int
 212 setup_sigcontext(struct sigcontext __user *sc, struct pt_regs *regs, unsigned long mask, struct task_struct *me)
 213 {
 214         int err = 0;
 215
 216         err |= __put_user(regs->cs, &sc->cs);
 217         err |= __put_user(0, &sc->gs);
 218         err |= __put_user(0, &sc->fs);
 219
 220         err |= __put_user(regs->di, &sc->di);
 221         err |= __put_user(regs->si, &sc->si);
 222         err |= __put_user(regs->bp, &sc->bp);
 223         err |= __put_user(regs->sp, &sc->sp);
 224         err |= __put_user(regs->bx, &sc->bx);
 225         err |= __put_user(regs->dx, &sc->dx);
 226         err |= __put_user(regs->cx, &sc->cx);
 227         err |= __put_user(regs->ax, &sc->ax);
 228         err |= __put_user(regs->r8, &sc->r8);
 229         err |= __put_user(regs->r9, &sc->r9);
 230         err |= __put_user(regs->r10, &sc->r10);
 231         err |= __put_user(regs->r11, &sc->r11);
 232         err |= __put_user(regs->r12, &sc->r12);
 233         err |= __put_user(regs->r13, &sc->r13);
 234         err |= __put_user(regs->r14, &sc->r14);
 235         err |= __put_user(regs->r15, &sc->r15);
 236         err |= __put_user(me->thread.trap_no, &sc->trapno);
 237         err |= __put_user(me->thread.error_code, &sc->err);
 238         err |= __put_user(regs->ip, &sc->ip);
 239         err |= __put_user(regs->flags, &sc->flags);
 240         err |= __put_user(mask, &sc->oldmask);
 241         err |= __put_user(me->thread.cr2, &sc->cr2);
 242
 243         return err;
 244 }
 245
 246 /*
 247  * Determine which stack to use..
 248  */
 249
 250 static void __user *
 251 get_stack(struct k_sigaction *ka, struct pt_regs *regs, unsigned long size)
 252 {
 253         unsigned long sp;
 254
 255         /* Default to using normal stack - redzone*/
 256         sp = regs->sp - 128;
 257
 258         /* This is the X/Open sanctioned signal stack switching.  */
 259         if (ka->sa.sa_flags & SA_ONSTACK) {
 260                 if (sas_ss_flags(sp) == 0)
 261                         sp = current->sas_ss_sp + current->sas_ss_size;
 262         }
 263
 264         return (void __user *)round_down(sp - size, 16);
 265 }
 266
 267 static int setup_rt_frame(int sig, struct k_sigaction *ka, siginfo_t *info,
 268                            sigset_t *set, struct pt_regs * regs)
 269 {
 270         struct rt_sigframe __user *frame;
 271         struct _fpstate __user *fp = NULL;
 272         int err = 0;
 273         struct task_struct *me = current;
 274
 275         if (used_math()) {
 276                 fp = get_stack(ka, regs, sizeof(struct _fpstate));
 277                 frame = (void __user *)round_down(
 278                         (unsigned long)fp - sizeof(struct rt_sigframe), 16) - 8;
 279
 280                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, fp, sizeof(struct _fpstate)))
 281                         goto give_sigsegv;
 282
 283                 if (save_i387(fp) < 0)
 284                         err |= -1;
 285         } else
 286                 frame = get_stack(ka, regs, sizeof(struct rt_sigframe)) - 8;
 287
 288         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, frame, sizeof(*frame)))
 289                 goto give_sigsegv;
 290
 291         if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO) {
 292                 err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, info);
 293                 if (err)
 294                         goto give_sigsegv;
 295         }
 296
 297         /* Create the ucontext.  */
 298         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_flags);
 299         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_link);
 300         err |= __put_user(me->sas_ss_sp, &frame->uc.uc_stack.ss_sp);
 301         err |= __put_user(sas_ss_flags(regs->sp),
 302                           &frame->uc.uc_stack.ss_flags);
 303         err |= __put_user(me->sas_ss_size, &frame->uc.uc_stack.ss_size);
 304         err |= setup_sigcontext(&frame->uc.uc_mcontext, regs, set->sig[0], me);
 305         err |= __put_user(fp, &frame->uc.uc_mcontext.fpstate);
 306         if (sizeof(*set) == 16) {
 307                 __put_user(set->sig[0], &frame->uc.uc_sigmask.sig[0]);
 308                 __put_user(set->sig[1], &frame->uc.uc_sigmask.sig[1]);
 309         } else
 310                 err |= __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set));
 311
 312         /* Set up to return from userspace.  If provided, use a stub
 313            already in userspace.  */
 314         /* x86-64 should always use SA_RESTORER. */
 315         if (ka->sa.sa_flags & SA_RESTORER) {
 316                 err |= __put_user(ka->sa.sa_restorer, &frame->pretcode);
 317         } else {
 318                 /* could use a vstub here */
 319                 goto give_sigsegv;
 320         }
 321
 322         if (err)
 323                 goto give_sigsegv;
 324
 325         /* Set up registers for signal handler */
 326         regs->di = sig;
 327         /* In case the signal handler was declared without prototypes */
 328         regs->ax = 0;
 329
 330         /* This also works for non SA_SIGINFO handlers because they expect the
 331            next argument after the signal number on the stack. */
 332         regs->si = (unsigned long)&frame->info;
 333         regs->dx = (unsigned long)&frame->uc;
 334         regs->ip = (unsigned long) ka->sa.sa_handler;
 335
 336         regs->sp = (unsigned long)frame;
 337
 338         /* Set up the CS register to run signal handlers in 64-bit mode,
 339            even if the handler happens to be interrupting 32-bit code. */
 340         regs->cs = __USER_CS;
 341
 342         return 0;
 343
 344 give_sigsegv:
 345         force_sigsegv(sig, current);
 346         return -EFAULT;
 347 }
 348
 349 /*
 350  * Return -1L or the syscall number that @regs is executing.
 351  */
 352 static long current_syscall(struct pt_regs *regs)
 353 {
 354         /*
 355          * We always sign-extend a -1 value being set here,
 356          * so this is always either -1L or a syscall number.
 357          */
 358         return regs->orig_ax;
 359 }
 360
 361 /*
 362  * Return a value that is -EFOO if the system call in @regs->orig_ax
 363  * returned an error.  This only works for @regs from @current.
 364  */
 365 static long current_syscall_ret(struct pt_regs *regs)
 366 {
 367 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 368         if (test_thread_flag(TIF_IA32))
 369                 /*
 370                  * Sign-extend the value so (int)-EFOO becomes (long)-EFOO
 371                  * and will match correctly in comparisons.
 372                  */
 373                 return (int) regs->ax;
 374 #endif
 375         return regs->ax;
 376 }
 377
 378 /*
 379  * OK, we're invoking a handler
 380  */
 381
 382 static int
 383 handle_signal(unsigned long sig, siginfo_t *info, struct k_sigaction *ka,
 384               sigset_t *oldset, struct pt_regs *regs)
 385 {
 386         int ret;
 387
 388         /* Are we from a system call? */
 389         if (current_syscall(regs) >= 0) {
 390                 /* If so, check system call restarting.. */
 391                 switch (current_syscall_ret(regs)) {
 392                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 393                 case -ERESTARTNOHAND:
 394                         regs->ax = -EINTR;
 395                         break;
 396
 397                 case -ERESTARTSYS:
 398                         if (!(ka->sa.sa_flags & SA_RESTART)) {
 399                                 regs->ax = -EINTR;
 400                                 break;
 401                         }
 402                 /* fallthrough */
 403                 case -ERESTARTNOINTR:
 404                         regs->ax = regs->orig_ax;
 405                         regs->ip -= 2;
 406                         break;
 407                 }
 408         }
 409
 410         /*
 411          * If TF is set due to a debugger (TIF_FORCED_TF), clear the TF
 412          * flag so that register information in the sigcontext is correct.
 413          */
 414         if (unlikely(regs->flags & X86_EFLAGS_TF) &&
 415             likely(test_and_clear_thread_flag(TIF_FORCED_TF)))
 416                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 417
 418 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 419         if (test_thread_flag(TIF_IA32)) {
 420                 if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
 421                         ret = ia32_setup_rt_frame(sig, ka, info, oldset, regs);
 422                 else
 423                         ret = ia32_setup_frame(sig, ka, oldset, regs);
 424         } else
 425 #endif
 426         ret = setup_rt_frame(sig, ka, info, oldset, regs);
 427
 428         if (ret == 0) {
 429                 /*
 430                  * This has nothing to do with segment registers,
 431                  * despite the name.  This magic affects uaccess.h
 432                  * macros' behavior.  Reset it to the normal setting.
 433                  */
 434                 set_fs(USER_DS);
 435
 436                 /*
 437                  * Clear the direction flag as per the ABI for function entry.
 438                  */
 439                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_DF;
 440
 441                 /*
 442                  * Clear TF when entering the signal handler, but
 443                  * notify any tracer that was single-stepping it.
 444                  * The tracer may want to single-step inside the
 445                  * handler too.
 446                  */
 447                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 448                 if (test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP))
 449                         ptrace_notify(SIGTRAP);
 450
 451                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 452                 sigorsets(&current->blocked,&current->blocked,&ka->sa.sa_mask);
 453                 if (!(ka->sa.sa_flags & SA_NODEFER))
 454                         sigaddset(&current->blocked,sig);
 455                 recalc_sigpending();
 456                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 457         }
 458
 459         return ret;
 460 }
 461
 462 /*
 463  * Note that 'init' is a special process: it doesn't get signals it doesn't
 464  * want to handle. Thus you cannot kill init even with a SIGKILL even by
 465  * mistake.
 466  */
 467 static void do_signal(struct pt_regs *regs)
 468 {
 469         struct k_sigaction ka;
 470         siginfo_t info;
 471         int signr;
 472         sigset_t *oldset;
 473
 474         /*
 475          * We want the common case to go fast, which is why we may in certain
 476          * cases get here from kernel mode. Just return without doing anything
 477          * if so.
 478          * X86_32: vm86 regs switched out by assembly code before reaching
 479          * here, so testing against kernel CS suffices.
 480          */
 481         if (!user_mode(regs))
 482                 return;
 483
 484         if (current_thread_info()->status & TS_RESTORE_SIGMASK)
 485                 oldset = &current->saved_sigmask;
 486         else
 487                 oldset = &current->blocked;
 488
 489         signr = get_signal_to_deliver(&info, &ka, regs, NULL);
 490         if (signr > 0) {
 491                 /* Re-enable any watchpoints before delivering the
 492                  * signal to user space. The processor register will
 493                  * have been cleared if the watchpoint triggered
 494                  * inside the kernel.
 495                  */
 496                 if (current->thread.debugreg7)
 497                         set_debugreg(current->thread.debugreg7, 7);
 498
 499                 /* Whee!  Actually deliver the signal.  */
 500                 if (handle_signal(signr, &info, &ka, oldset, regs) == 0) {
 501                         /*
 502                          * A signal was successfully delivered; the saved
 503                          * sigmask will have been stored in the signal frame,
 504                          * and will be restored by sigreturn, so we can simply
 505                          * clear the TS_RESTORE_SIGMASK flag.
 506                          */
 507                         current_thread_info()->status &= ~TS_RESTORE_SIGMASK;
 508                 }
 509                 return;
 510         }
 511
 512         /* Did we come from a system call? */
 513         if (current_syscall(regs) >= 0) {
 514                 /* Restart the system call - no handlers present */
 515                 switch (current_syscall_ret(regs)) {
 516                 case -ERESTARTNOHAND:
 517                 case -ERESTARTSYS:
 518                 case -ERESTARTNOINTR:
 519                         regs->ax = regs->orig_ax;
 520                         regs->ip -= 2;
 521                         break;
 522                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 523                         regs->ax = test_thread_flag(TIF_IA32) ?
 524                                         __NR_ia32_restart_syscall :
 525                                         __NR_restart_syscall;
 526                         regs->ip -= 2;
 527                         break;
 528                 }
 529         }
 530
 531         /*
 532          * If there's no signal to deliver, we just put the saved sigmask
 533          * back.
 534          */
 535         if (current_thread_info()->status & TS_RESTORE_SIGMASK) {
 536                 current_thread_info()->status &= ~TS_RESTORE_SIGMASK;
 537                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &current->saved_sigmask, NULL);
 538         }
 539 }
 540
 541 void do_notify_resume(struct pt_regs *regs, void *unused,
 542                       __u32 thread_info_flags)
 543 {
 544 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 545         /* notify userspace of pending MCEs */
 546         if (thread_info_flags & _TIF_MCE_NOTIFY)
 547                 mce_notify_user();
 548 #endif /* CONFIG_X86_MCE */
 549
 550         /* deal with pending signal delivery */
 551         if (thread_info_flags & _TIF_SIGPENDING)
 552                 do_signal(regs);
 553 }
 554
 555 void signal_fault(struct pt_regs *regs, void __user *frame, char *where)
 556 {
 557         struct task_struct *me = current;
 558         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit()) {
 559                 printk("%s[%d] bad frame in %s frame:%p ip:%lx sp:%lx orax:%lx",
 560                me->comm,me->pid,where,frame,regs->ip,regs->sp,regs->orig_ax);
 561                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 562                 printk("\n");
 563         }
 564
 565         force_sig(SIGSEGV, me);
 566 }