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