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