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 <linux/uaccess.h>
  23
  24 #include <asm/processor.h>
  25 #include <asm/ucontext.h>
  26 #include <asm/i387.h>
  27 #include <asm/proto.h>
  28 #include <asm/ia32_unistd.h>
  29 #include <asm/mce.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 asmlinkage long
  46 sys_sigaltstack(const stack_t __user *uss, stack_t __user *uoss,
  47                 struct pt_regs *regs)
  48 {
  49         return do_sigaltstack(uss, uoss, regs->sp);
  50 }
  51
  52 /*
  53  * Signal frame handlers.
  54  */
  55
  56 static inline int save_i387(struct _fpstate __user *buf)
  57 {
  58         struct task_struct *tsk = current;
  59         int err = 0;
  60
  61         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct user_i387_struct) !=
  62                         sizeof(tsk->thread.xstate->fxsave));
  63
  64         if ((unsigned long)buf % 16)
  65                 printk("save_i387: bad fpstate %p\n", buf);
  66
  67         if (!used_math())
  68                 return 0;
  69         clear_used_math(); /* trigger finit */
  70         if (task_thread_info(tsk)->status & TS_USEDFPU) {
  71                 err = save_i387_checking((struct i387_fxsave_struct __user *)
  72                                          buf);
  73                 if (err)
  74                         return err;
  75                 task_thread_info(tsk)->status &= ~TS_USEDFPU;
  76                 stts();
  77         } else {
  78                 if (__copy_to_user(buf, &tsk->thread.xstate->fxsave,
  79                                    sizeof(struct i387_fxsave_struct)))
  80                         return -1;
  81         }
  82         return 1;
  83 }
  84
  85 /*
  86  * This restores directly out of user space. Exceptions are handled.
  87  */
  88 static inline int restore_i387(struct _fpstate __user *buf)
  89 {
  90         struct task_struct *tsk = current;
  91         int err;
  92
  93         if (!used_math()) {
  94                 err = init_fpu(tsk);
  95                 if (err)
  96                         return err;
  97         }
  98
  99         if (!(task_thread_info(current)->status & TS_USEDFPU)) {
 100                 clts();
 101                 task_thread_info(current)->status |= TS_USEDFPU;
 102         }
 103         err = restore_fpu_checking((__force struct i387_fxsave_struct *)buf);
 104         if (unlikely(err)) {
 105                 /*
 106                  * Encountered an error while doing the restore from the
 107                  * user buffer, clear the fpu state.
 108                  */
 109                 clear_fpu(tsk);
 110                 clear_used_math();
 111         }
 112         return err;
 113 }
 114
 115 /*
 116  * Do a signal return; undo the signal stack.
 117  */
 118 static int
 119 restore_sigcontext(struct pt_regs *regs, struct sigcontext __user *sc,
 120                    unsigned long *pax)
 121 {
 122         unsigned int err = 0;
 123
 124         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
 125         current_thread_info()->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
 126
 127 #define COPY(x)         (err |= __get_user(regs->x, &sc->x))
 128
 129         COPY(di); COPY(si); COPY(bp); COPY(sp); COPY(bx);
 130         COPY(dx); COPY(cx); COPY(ip);
 131         COPY(r8);
 132         COPY(r9);
 133         COPY(r10);
 134         COPY(r11);
 135         COPY(r12);
 136         COPY(r13);
 137         COPY(r14);
 138         COPY(r15);
 139
 140         /* Kernel saves and restores only the CS segment register on signals,
 141          * which is the bare minimum needed to allow mixed 32/64-bit code.
 142          * App's signal handler can save/restore other segments if needed. */
 143         {
 144                 unsigned cs;
 145                 err |= __get_user(cs, &sc->cs);
 146                 regs->cs = cs | 3;      /* Force into user mode */
 147         }
 148
 149         {
 150                 unsigned int tmpflags;
 151                 err |= __get_user(tmpflags, &sc->flags);
 152                 regs->flags = (regs->flags & ~FIX_EFLAGS) | (tmpflags & FIX_EFLAGS);
 153                 regs->orig_ax = -1;             /* disable syscall checks */
 154         }
 155
 156         {
 157                 struct _fpstate __user *buf;
 158                 err |= __get_user(buf, &sc->fpstate);
 159
 160                 if (buf) {
 161                         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, sizeof(*buf)))
 162                                 goto badframe;
 163                         err |= restore_i387(buf);
 164                 } else {
 165                         struct task_struct *me = current;
 166                         if (used_math()) {
 167                                 clear_fpu(me);
 168                                 clear_used_math();
 169                         }
 170                 }
 171         }
 172
 173         err |= __get_user(*pax, &sc->ax);
 174         return err;
 175
 176 badframe:
 177         return 1;
 178 }
 179
 180 asmlinkage long sys_rt_sigreturn(struct pt_regs *regs)
 181 {
 182         struct rt_sigframe __user *frame;
 183         sigset_t set;
 184         unsigned long ax;
 185
 186         frame = (struct rt_sigframe __user *)(regs->sp - sizeof(long));
 187         if (!access_ok(VERIFY_READ, frame, sizeof(*frame)))
 188                 goto badframe;
 189         if (__copy_from_user(&set, &frame->uc.uc_sigmask, sizeof(set)))
 190                 goto badframe;
 191
 192         sigdelsetmask(&set, ~_BLOCKABLE);
 193         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 194         current->blocked = set;
 195         recalc_sigpending();
 196         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 197
 198         if (restore_sigcontext(regs, &frame->uc.uc_mcontext, &ax))
 199                 goto badframe;
 200
 201         if (do_sigaltstack(&frame->uc.uc_stack, NULL, regs->sp) == -EFAULT)
 202                 goto badframe;
 203
 204         return ax;
 205
 206 badframe:
 207         signal_fault(regs, frame, "sigreturn");
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 /*
 212  * Set up a signal frame.
 213  */
 214
 215 static inline int
 216 setup_sigcontext(struct sigcontext __user *sc, struct pt_regs *regs,
 217                 unsigned long mask, struct task_struct *me)
 218 {
 219         int err = 0;
 220
 221         err |= __put_user(regs->cs, &sc->cs);
 222         err |= __put_user(0, &sc->gs);
 223         err |= __put_user(0, &sc->fs);
 224
 225         err |= __put_user(regs->di, &sc->di);
 226         err |= __put_user(regs->si, &sc->si);
 227         err |= __put_user(regs->bp, &sc->bp);
 228         err |= __put_user(regs->sp, &sc->sp);
 229         err |= __put_user(regs->bx, &sc->bx);
 230         err |= __put_user(regs->dx, &sc->dx);
 231         err |= __put_user(regs->cx, &sc->cx);
 232         err |= __put_user(regs->ax, &sc->ax);
 233         err |= __put_user(regs->r8, &sc->r8);
 234         err |= __put_user(regs->r9, &sc->r9);
 235         err |= __put_user(regs->r10, &sc->r10);
 236         err |= __put_user(regs->r11, &sc->r11);
 237         err |= __put_user(regs->r12, &sc->r12);
 238         err |= __put_user(regs->r13, &sc->r13);
 239         err |= __put_user(regs->r14, &sc->r14);
 240         err |= __put_user(regs->r15, &sc->r15);
 241         err |= __put_user(me->thread.trap_no, &sc->trapno);
 242         err |= __put_user(me->thread.error_code, &sc->err);
 243         err |= __put_user(regs->ip, &sc->ip);
 244         err |= __put_user(regs->flags, &sc->flags);
 245         err |= __put_user(mask, &sc->oldmask);
 246         err |= __put_user(me->thread.cr2, &sc->cr2);
 247
 248         return err;
 249 }
 250
 251 /*
 252  * Determine which stack to use..
 253  */
 254
 255 static void __user *
 256 get_stack(struct k_sigaction *ka, struct pt_regs *regs, unsigned long size)
 257 {
 258         unsigned long sp;
 259
 260         /* Default to using normal stack - redzone*/
 261         sp = regs->sp - 128;
 262
 263         /* This is the X/Open sanctioned signal stack switching.  */
 264         if (ka->sa.sa_flags & SA_ONSTACK) {
 265                 if (sas_ss_flags(sp) == 0)
 266                         sp = current->sas_ss_sp + current->sas_ss_size;
 267         }
 268
 269         return (void __user *)round_down(sp - size, 16);
 270 }
 271
 272 static int setup_rt_frame(int sig, struct k_sigaction *ka, siginfo_t *info,
 273                            sigset_t *set, struct pt_regs *regs)
 274 {
 275         struct rt_sigframe __user *frame;
 276         struct _fpstate __user *fp = NULL;
 277         int err = 0;
 278         struct task_struct *me = current;
 279
 280         if (used_math()) {
 281                 fp = get_stack(ka, regs, sizeof(struct _fpstate));
 282                 frame = (void __user *)round_down(
 283                         (unsigned long)fp - sizeof(struct rt_sigframe), 16) - 8;
 284
 285                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, fp, sizeof(struct _fpstate)))
 286                         goto give_sigsegv;
 287
 288                 if (save_i387(fp) < 0)
 289                         err |= -1;
 290         } else
 291                 frame = get_stack(ka, regs, sizeof(struct rt_sigframe)) - 8;
 292
 293         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, frame, sizeof(*frame)))
 294                 goto give_sigsegv;
 295
 296         if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO) {
 297                 err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, info);
 298                 if (err)
 299                         goto give_sigsegv;
 300         }
 301
 302         /* Create the ucontext.  */
 303         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_flags);
 304         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_link);
 305         err |= __put_user(me->sas_ss_sp, &frame->uc.uc_stack.ss_sp);
 306         err |= __put_user(sas_ss_flags(regs->sp),
 307                           &frame->uc.uc_stack.ss_flags);
 308         err |= __put_user(me->sas_ss_size, &frame->uc.uc_stack.ss_size);
 309         err |= setup_sigcontext(&frame->uc.uc_mcontext, regs, set->sig[0], me);
 310         err |= __put_user(fp, &frame->uc.uc_mcontext.fpstate);
 311         if (sizeof(*set) == 16) {
 312                 __put_user(set->sig[0], &frame->uc.uc_sigmask.sig[0]);
 313                 __put_user(set->sig[1], &frame->uc.uc_sigmask.sig[1]);
 314         } else
 315                 err |= __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set));
 316
 317         /* Set up to return from userspace.  If provided, use a stub
 318            already in userspace.  */
 319         /* x86-64 should always use SA_RESTORER. */
 320         if (ka->sa.sa_flags & SA_RESTORER) {
 321                 err |= __put_user(ka->sa.sa_restorer, &frame->pretcode);
 322         } else {
 323                 /* could use a vstub here */
 324                 goto give_sigsegv;
 325         }
 326
 327         if (err)
 328                 goto give_sigsegv;
 329
 330         /* Set up registers for signal handler */
 331         regs->di = sig;
 332         /* In case the signal handler was declared without prototypes */
 333         regs->ax = 0;
 334
 335         /* This also works for non SA_SIGINFO handlers because they expect the
 336            next argument after the signal number on the stack. */
 337         regs->si = (unsigned long)&frame->info;
 338         regs->dx = (unsigned long)&frame->uc;
 339         regs->ip = (unsigned long) ka->sa.sa_handler;
 340
 341         regs->sp = (unsigned long)frame;
 342
 343         /* Set up the CS register to run signal handlers in 64-bit mode,
 344            even if the handler happens to be interrupting 32-bit code. */
 345         regs->cs = __USER_CS;
 346
 347         return 0;
 348
 349 give_sigsegv:
 350         force_sigsegv(sig, current);
 351         return -EFAULT;
 352 }
 353
 354 /*
 355  * Return -1L or the syscall number that @regs is executing.
 356  */
 357 static long current_syscall(struct pt_regs *regs)
 358 {
 359         /*
 360          * We always sign-extend a -1 value being set here,
 361          * so this is always either -1L or a syscall number.
 362          */
 363         return regs->orig_ax;
 364 }
 365
 366 /*
 367  * Return a value that is -EFOO if the system call in @regs->orig_ax
 368  * returned an error.  This only works for @regs from @current.
 369  */
 370 static long current_syscall_ret(struct pt_regs *regs)
 371 {
 372 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 373         if (test_thread_flag(TIF_IA32))
 374                 /*
 375                  * Sign-extend the value so (int)-EFOO becomes (long)-EFOO
 376                  * and will match correctly in comparisons.
 377                  */
 378                 return (int) regs->ax;
 379 #endif
 380         return regs->ax;
 381 }
 382
 383 /*
 384  * OK, we're invoking a handler
 385  */
 386
 387 static int
 388 handle_signal(unsigned long sig, siginfo_t *info, struct k_sigaction *ka,
 389               sigset_t *oldset, struct pt_regs *regs)
 390 {
 391         int ret;
 392
 393         /* Are we from a system call? */
 394         if (current_syscall(regs) >= 0) {
 395                 /* If so, check system call restarting.. */
 396                 switch (current_syscall_ret(regs)) {
 397                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 398                 case -ERESTARTNOHAND:
 399                         regs->ax = -EINTR;
 400                         break;
 401
 402                 case -ERESTARTSYS:
 403                         if (!(ka->sa.sa_flags & SA_RESTART)) {
 404                                 regs->ax = -EINTR;
 405                                 break;
 406                         }
 407                 /* fallthrough */
 408                 case -ERESTARTNOINTR:
 409                         regs->ax = regs->orig_ax;
 410                         regs->ip -= 2;
 411                         break;
 412                 }
 413         }
 414
 415         /*
 416          * If TF is set due to a debugger (TIF_FORCED_TF), clear the TF
 417          * flag so that register information in the sigcontext is correct.
 418          */
 419         if (unlikely(regs->flags & X86_EFLAGS_TF) &&
 420             likely(test_and_clear_thread_flag(TIF_FORCED_TF)))
 421                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 422
 423 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 424         if (test_thread_flag(TIF_IA32)) {
 425                 if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
 426                         ret = ia32_setup_rt_frame(sig, ka, info, oldset, regs);
 427                 else
 428                         ret = ia32_setup_frame(sig, ka, oldset, regs);
 429         } else
 430 #endif
 431         ret = setup_rt_frame(sig, ka, info, oldset, regs);
 432
 433         if (ret == 0) {
 434                 /*
 435                  * This has nothing to do with segment registers,
 436                  * despite the name.  This magic affects uaccess.h
 437                  * macros' behavior.  Reset it to the normal setting.
 438                  */
 439                 set_fs(USER_DS);
 440
 441                 /*
 442                  * Clear the direction flag as per the ABI for function entry.
 443                  */
 444                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_DF;
 445
 446                 /*
 447                  * Clear TF when entering the signal handler, but
 448                  * notify any tracer that was single-stepping it.
 449                  * The tracer may want to single-step inside the
 450                  * handler too.
 451                  */
 452                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 453                 if (test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP))
 454                         ptrace_notify(SIGTRAP);
 455
 456                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 457                 sigorsets(&current->blocked, &current->blocked, &ka->sa.sa_mask);
 458                 if (!(ka->sa.sa_flags & SA_NODEFER))
 459                         sigaddset(&current->blocked, sig);
 460                 recalc_sigpending();
 461                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 462         }
 463
 464         return ret;
 465 }
 466
 467 /*
 468  * Note that 'init' is a special process: it doesn't get signals it doesn't
 469  * want to handle. Thus you cannot kill init even with a SIGKILL even by
 470  * mistake.
 471  */
 472 static void do_signal(struct pt_regs *regs)
 473 {
 474         struct k_sigaction ka;
 475         siginfo_t info;
 476         int signr;
 477         sigset_t *oldset;
 478
 479         /*
 480          * We want the common case to go fast, which is why we may in certain
 481          * cases get here from kernel mode. Just return without doing anything
 482          * if so.
 483          * X86_32: vm86 regs switched out by assembly code before reaching
 484          * here, so testing against kernel CS suffices.
 485          */
 486         if (!user_mode(regs))
 487                 return;
 488
 489         if (current_thread_info()->status & TS_RESTORE_SIGMASK)
 490                 oldset = &current->saved_sigmask;
 491         else
 492                 oldset = &current->blocked;
 493
 494         signr = get_signal_to_deliver(&info, &ka, regs, NULL);
 495         if (signr > 0) {
 496                 /* Re-enable any watchpoints before delivering the
 497                  * signal to user space. The processor register will
 498                  * have been cleared if the watchpoint triggered
 499                  * inside the kernel.
 500                  */
 501                 if (current->thread.debugreg7)
 502                         set_debugreg(current->thread.debugreg7, 7);
 503
 504                 /* Whee!  Actually deliver the signal.  */
 505                 if (handle_signal(signr, &info, &ka, oldset, regs) == 0) {
 506                         /*
 507                          * A signal was successfully delivered; the saved
 508                          * sigmask will have been stored in the signal frame,
 509                          * and will be restored by sigreturn, so we can simply
 510                          * clear the TS_RESTORE_SIGMASK flag.
 511                          */
 512                         current_thread_info()->status &= ~TS_RESTORE_SIGMASK;
 513                 }
 514                 return;
 515         }
 516
 517         /* Did we come from a system call? */
 518         if (current_syscall(regs) >= 0) {
 519                 /* Restart the system call - no handlers present */
 520                 switch (current_syscall_ret(regs)) {
 521                 case -ERESTARTNOHAND:
 522                 case -ERESTARTSYS:
 523                 case -ERESTARTNOINTR:
 524                         regs->ax = regs->orig_ax;
 525                         regs->ip -= 2;
 526                         break;
 527                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 528                         regs->ax = test_thread_flag(TIF_IA32) ?
 529                                         __NR_ia32_restart_syscall :
 530                                         __NR_restart_syscall;
 531                         regs->ip -= 2;
 532                         break;
 533                 }
 534         }
 535
 536         /*
 537          * If there's no signal to deliver, we just put the saved sigmask
 538          * back.
 539          */
 540         if (current_thread_info()->status & TS_RESTORE_SIGMASK) {
 541                 current_thread_info()->status &= ~TS_RESTORE_SIGMASK;
 542                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &current->saved_sigmask, NULL);
 543         }
 544 }
 545
 546 void do_notify_resume(struct pt_regs *regs, void *unused,
 547                       __u32 thread_info_flags)
 548 {
 549 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 550         /* notify userspace of pending MCEs */
 551         if (thread_info_flags & _TIF_MCE_NOTIFY)
 552                 mce_notify_user();
 553 #endif /* CONFIG_X86_MCE */
 554
 555         /* deal with pending signal delivery */
 556         if (thread_info_flags & _TIF_SIGPENDING)
 557                 do_signal(regs);
 558 }
 559
 560 void signal_fault(struct pt_regs *regs, void __user *frame, char *where)
 561 {
 562         struct task_struct *me = current;
 563         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit()) {
 564                 printk("%s[%d] bad frame in %s frame:%p ip:%lx sp:%lx orax:%lx",
 565                me->comm, me->pid, where, frame, regs->ip,
 566                    regs->sp, regs->orig_ax);
 567                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 568                 printk("\n");
 569         }
 570
 571         force_sig(SIGSEGV, me);
 572 }