arch/powerpc/kernel/signal_64.c

   1 /*
   2  *  PowerPC version
   3  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
   4  *
   5  *  Derived from "arch/i386/kernel/signal.c"
   6  *    Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
   7  *    1997-11-28  Modified for POSIX.1b signals by Richard Henderson
   8  *
   9  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
  10  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
  11  *  as published by the Free Software Foundation; either version
  12  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
  13  */
  14
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/mm.h>
  17 #include <linux/smp.h>
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/signal.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/wait.h>
  22 #include <linux/unistd.h>
  23 #include <linux/stddef.h>
  24 #include <linux/elf.h>
  25 #include <linux/ptrace.h>
  26 #include <linux/module.h>
  27
  28 #include <asm/sigcontext.h>
  29 #include <asm/ucontext.h>
  30 #include <asm/uaccess.h>
  31 #include <asm/pgtable.h>
  32 #include <asm/unistd.h>
  33 #include <asm/cacheflush.h>
  34 #include <asm/syscalls.h>
  35 #include <asm/vdso.h>
  36
  37 #include "signal.h"
  38
  39 #define DEBUG_SIG 0
  40
  41 #define GP_REGS_SIZE    min(sizeof(elf_gregset_t), sizeof(struct pt_regs))
  42 #define FP_REGS_SIZE    sizeof(elf_fpregset_t)
  43
  44 #define TRAMP_TRACEBACK 3
  45 #define TRAMP_SIZE      6
  46
  47 /*
  48  * When we have signals to deliver, we set up on the user stack,
  49  * going down from the original stack pointer:
  50  *      1) a rt_sigframe struct which contains the ucontext
  51  *      2) a gap of __SIGNAL_FRAMESIZE bytes which acts as a dummy caller
  52  *         frame for the signal handler.
  53  */
  54
  55 struct rt_sigframe {
  56         /* sys_rt_sigreturn requires the ucontext be the first field */
  57         struct ucontext uc;
  58         unsigned long _unused[2];
  59         unsigned int tramp[TRAMP_SIZE];
  60         struct siginfo __user *pinfo;
  61         void __user *puc;
  62         struct siginfo info;
  63         /* 64 bit ABI allows for 288 bytes below sp before decrementing it. */
  64         char abigap[288];
  65 } __attribute__ ((aligned (16)));
  66
  67 static const char fmt32[] = KERN_INFO \
  68         "%s[%d]: bad frame in %s: %08lx nip %08lx lr %08lx\n";
  69 static const char fmt64[] = KERN_INFO \
  70         "%s[%d]: bad frame in %s: %016lx nip %016lx lr %016lx\n";
  71
  72 /*
  73  * Set up the sigcontext for the signal frame.
  74  */
  75
  76 static long setup_sigcontext(struct sigcontext __user *sc, struct pt_regs *regs,
  77                  int signr, sigset_t *set, unsigned long handler)
  78 {
  79         /* When CONFIG_ALTIVEC is set, we _always_ setup v_regs even if the
  80          * process never used altivec yet (MSR_VEC is zero in pt_regs of
  81          * the context). This is very important because we must ensure we
  82          * don't lose the VRSAVE content that may have been set prior to
  83          * the process doing its first vector operation
  84          * Userland shall check AT_HWCAP to know wether it can rely on the
  85          * v_regs pointer or not
  86          */
  87 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
  88         elf_vrreg_t __user *v_regs = (elf_vrreg_t __user *)(((unsigned long)sc->vmx_reserve + 15) & ~0xful);
  89 #endif
  90         unsigned long msr = regs->msr;
  91         long err = 0;
  92
  93         flush_fp_to_thread(current);
  94
  95 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
  96         err |= __put_user(v_regs, &sc->v_regs);
  97
  98         /* save altivec registers */
  99         if (current->thread.used_vr) {
 100                 flush_altivec_to_thread(current);
 101                 /* Copy 33 vec registers (vr0..31 and vscr) to the stack */
 102                 err |= __copy_to_user(v_regs, current->thread.vr, 33 * sizeof(vector128));
 103                 /* set MSR_VEC in the MSR value in the frame to indicate that sc->v_reg)
 104                  * contains valid data.
 105                  */
 106                 msr |= MSR_VEC;
 107         }
 108         /* We always copy to/from vrsave, it's 0 if we don't have or don't
 109          * use altivec.
 110          */
 111         err |= __put_user(current->thread.vrsave, (u32 __user *)&v_regs[33]);
 112 #else /* CONFIG_ALTIVEC */
 113         err |= __put_user(0, &sc->v_regs);
 114 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
 115         flush_fp_to_thread(current);
 116         /* copy fpr regs and fpscr */
 117         err |= copy_fpr_to_user(&sc->fp_regs, current);
 118 #ifdef CONFIG_VSX
 119         /*
 120          * Copy VSX low doubleword to local buffer for formatting,
 121          * then out to userspace.  Update v_regs to point after the
 122          * VMX data.
 123          */
 124         if (current->thread.used_vsr) {
 125                 __giveup_vsx(current);
 126                 v_regs += ELF_NVRREG;
 127                 err |= copy_vsx_to_user(v_regs, current);
 128                 /* set MSR_VSX in the MSR value in the frame to
 129                  * indicate that sc->vs_reg) contains valid data.
 130                  */
 131                 msr |= MSR_VSX;
 132         }
 133 #endif /* CONFIG_VSX */
 134         err |= __put_user(&sc->gp_regs, &sc->regs);
 135         WARN_ON(!FULL_REGS(regs));
 136         err |= __copy_to_user(&sc->gp_regs, regs, GP_REGS_SIZE);
 137         err |= __put_user(msr, &sc->gp_regs[PT_MSR]);
 138         err |= __put_user(signr, &sc->signal);
 139         err |= __put_user(handler, &sc->handler);
 140         if (set != NULL)
 141                 err |=  __put_user(set->sig[0], &sc->oldmask);
 142
 143         return err;
 144 }
 145
 146 /*
 147  * Restore the sigcontext from the signal frame.
 148  */
 149
 150 static long restore_sigcontext(struct pt_regs *regs, sigset_t *set, int sig,
 151                               struct sigcontext __user *sc)
 152 {
 153 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
 154         elf_vrreg_t __user *v_regs;
 155 #endif
 156         unsigned long err = 0;
 157         unsigned long save_r13 = 0;
 158         unsigned long msr;
 159 #ifdef CONFIG_VSX
 160         int i;
 161 #endif
 162
 163         /* If this is not a signal return, we preserve the TLS in r13 */
 164         if (!sig)
 165                 save_r13 = regs->gpr[13];
 166
 167         /* copy the GPRs */
 168         err |= __copy_from_user(regs->gpr, sc->gp_regs, sizeof(regs->gpr));
 169         err |= __get_user(regs->nip, &sc->gp_regs[PT_NIP]);
 170         /* get MSR separately, transfer the LE bit if doing signal return */
 171         err |= __get_user(msr, &sc->gp_regs[PT_MSR]);
 172         if (sig)
 173                 regs->msr = (regs->msr & ~MSR_LE) | (msr & MSR_LE);
 174         err |= __get_user(regs->orig_gpr3, &sc->gp_regs[PT_ORIG_R3]);
 175         err |= __get_user(regs->ctr, &sc->gp_regs[PT_CTR]);
 176         err |= __get_user(regs->link, &sc->gp_regs[PT_LNK]);
 177         err |= __get_user(regs->xer, &sc->gp_regs[PT_XER]);
 178         err |= __get_user(regs->ccr, &sc->gp_regs[PT_CCR]);
 179         /* skip SOFTE */
 180         err |= __get_user(regs->trap, &sc->gp_regs[PT_TRAP]);
 181         err |= __get_user(regs->dar, &sc->gp_regs[PT_DAR]);
 182         err |= __get_user(regs->dsisr, &sc->gp_regs[PT_DSISR]);
 183         err |= __get_user(regs->result, &sc->gp_regs[PT_RESULT]);
 184
 185         if (!sig)
 186                 regs->gpr[13] = save_r13;
 187         if (set != NULL)
 188                 err |=  __get_user(set->sig[0], &sc->oldmask);
 189
 190         /*
 191          * Do this before updating the thread state in
 192          * current->thread.fpr/vr.  That way, if we get preempted
 193          * and another task grabs the FPU/Altivec, it won't be
 194          * tempted to save the current CPU state into the thread_struct
 195          * and corrupt what we are writing there.
 196          */
 197         discard_lazy_cpu_state();
 198
 199         /*
 200          * Force reload of FP/VEC.
 201          * This has to be done before copying stuff into current->thread.fpr/vr
 202          * for the reasons explained in the previous comment.
 203          */
 204         regs->msr &= ~(MSR_FP | MSR_FE0 | MSR_FE1 | MSR_VEC | MSR_VSX);
 205
 206 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
 207         err |= __get_user(v_regs, &sc->v_regs);
 208         if (err)
 209                 return err;
 210         if (v_regs && !access_ok(VERIFY_READ, v_regs, 34 * sizeof(vector128)))
 211                 return -EFAULT;
 212         /* Copy 33 vec registers (vr0..31 and vscr) from the stack */
 213         if (v_regs != 0 && (msr & MSR_VEC) != 0)
 214                 err |= __copy_from_user(current->thread.vr, v_regs,
 215                                         33 * sizeof(vector128));
 216         else if (current->thread.used_vr)
 217                 memset(current->thread.vr, 0, 33 * sizeof(vector128));
 218         /* Always get VRSAVE back */
 219         if (v_regs != 0)
 220                 err |= __get_user(current->thread.vrsave, (u32 __user *)&v_regs[33]);
 221         else
 222                 current->thread.vrsave = 0;
 223 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
 224         /* restore floating point */
 225         err |= copy_fpr_from_user(current, &sc->fp_regs);
 226 #ifdef CONFIG_VSX
 227         /*
 228          * Get additional VSX data. Update v_regs to point after the
 229          * VMX data.  Copy VSX low doubleword from userspace to local
 230          * buffer for formatting, then into the taskstruct.
 231          */
 232         v_regs += ELF_NVRREG;
 233         if ((msr & MSR_VSX) != 0)
 234                 err |= copy_vsx_from_user(current, v_regs);
 235         else
 236                 for (i = 0; i < 32 ; i++)
 237                         current->thread.fpr[i][TS_VSRLOWOFFSET] = 0;
 238 #endif
 239         return err;
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Setup the trampoline code on the stack
 244  */
 245 static long setup_trampoline(unsigned int syscall, unsigned int __user *tramp)
 246 {
 247         int i;
 248         long err = 0;
 249
 250         /* addi r1, r1, __SIGNAL_FRAMESIZE  # Pop the dummy stackframe */
 251         err |= __put_user(0x38210000UL | (__SIGNAL_FRAMESIZE & 0xffff), &tramp[0]);
 252         /* li r0, __NR_[rt_]sigreturn| */
 253         err |= __put_user(0x38000000UL | (syscall & 0xffff), &tramp[1]);
 254         /* sc */
 255         err |= __put_user(0x44000002UL, &tramp[2]);
 256
 257         /* Minimal traceback info */
 258         for (i=TRAMP_TRACEBACK; i < TRAMP_SIZE ;i++)
 259                 err |= __put_user(0, &tramp[i]);
 260
 261         if (!err)
 262                 flush_icache_range((unsigned long) &tramp[0],
 263                            (unsigned long) &tramp[TRAMP_SIZE]);
 264
 265         return err;
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Userspace code may pass a ucontext which doesn't include VSX added
 270  * at the end.  We need to check for this case.
 271  */
 272 #define UCONTEXTSIZEWITHOUTVSX \
 273                 (sizeof(struct ucontext) - 32*sizeof(long))
 274
 275 /*
 276  * Handle {get,set,swap}_context operations
 277  */
 278 int sys_swapcontext(struct ucontext __user *old_ctx,
 279                     struct ucontext __user *new_ctx,
 280                     long ctx_size, long r6, long r7, long r8, struct pt_regs *regs)
 281 {
 282         unsigned char tmp;
 283         sigset_t set;
 284         unsigned long new_msr = 0;
 285
 286         if (new_ctx &&
 287             __get_user(new_msr, &new_ctx->uc_mcontext.gp_regs[PT_MSR]))
 288                 return -EFAULT;
 289         /*
 290          * Check that the context is not smaller than the original
 291          * size (with VMX but without VSX)
 292          */
 293         if (ctx_size < UCONTEXTSIZEWITHOUTVSX)
 294                 return -EINVAL;
 295         /*
 296          * If the new context state sets the MSR VSX bits but
 297          * it doesn't provide VSX state.
 298          */
 299         if ((ctx_size < sizeof(struct ucontext)) &&
 300             (new_msr & MSR_VSX))
 301                 return -EINVAL;
 302 #ifdef CONFIG_VSX
 303         /*
 304          * If userspace doesn't provide enough room for VSX data,
 305          * but current thread has used VSX, we don't have anywhere
 306          * to store the full context back into.
 307          */
 308         if ((ctx_size < sizeof(struct ucontext)) &&
 309             (current->thread.used_vsr && old_ctx))
 310                 return -EINVAL;
 311 #endif
 312         if (old_ctx != NULL) {
 313                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, old_ctx, sizeof(*old_ctx))
 314                     || setup_sigcontext(&old_ctx->uc_mcontext, regs, 0, NULL, 0)
 315                     || __copy_to_user(&old_ctx->uc_sigmask,
 316                                       &current->blocked, sizeof(sigset_t)))
 317                         return -EFAULT;
 318         }
 319         if (new_ctx == NULL)
 320                 return 0;
 321         if (!access_ok(VERIFY_READ, new_ctx, sizeof(*new_ctx))
 322             || __get_user(tmp, (u8 __user *) new_ctx)
 323             || __get_user(tmp, (u8 __user *) (new_ctx + 1) - 1))
 324                 return -EFAULT;
 325
 326         /*
 327          * If we get a fault copying the context into the kernel's
 328          * image of the user's registers, we can't just return -EFAULT
 329          * because the user's registers will be corrupted.  For instance
 330          * the NIP value may have been updated but not some of the
 331          * other registers.  Given that we have done the access_ok
 332          * and successfully read the first and last bytes of the region
 333          * above, this should only happen in an out-of-memory situation
 334          * or if another thread unmaps the region containing the context.
 335          * We kill the task with a SIGSEGV in this situation.
 336          */
 337
 338         if (__copy_from_user(&set, &new_ctx->uc_sigmask, sizeof(set)))
 339                 do_exit(SIGSEGV);
 340         restore_sigmask(&set);
 341         if (restore_sigcontext(regs, NULL, 0, &new_ctx->uc_mcontext))
 342                 do_exit(SIGSEGV);
 343
 344         /* This returns like rt_sigreturn */
 345         set_thread_flag(TIF_RESTOREALL);
 346         return 0;
 347 }
 348
 349
 350 /*
 351  * Do a signal return; undo the signal stack.
 352  */
 353
 354 int sys_rt_sigreturn(unsigned long r3, unsigned long r4, unsigned long r5,
 355                      unsigned long r6, unsigned long r7, unsigned long r8,
 356                      struct pt_regs *regs)
 357 {
 358         struct ucontext __user *uc = (struct ucontext __user *)regs->gpr[1];
 359         sigset_t set;
 360
 361         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
 362         current_thread_info()->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
 363
 364         if (!access_ok(VERIFY_READ, uc, sizeof(*uc)))
 365                 goto badframe;
 366
 367         if (__copy_from_user(&set, &uc->uc_sigmask, sizeof(set)))
 368                 goto badframe;
 369         restore_sigmask(&set);
 370         if (restore_sigcontext(regs, NULL, 1, &uc->uc_mcontext))
 371                 goto badframe;
 372
 373         /* do_sigaltstack expects a __user pointer and won't modify
 374          * what's in there anyway
 375          */
 376         do_sigaltstack(&uc->uc_stack, NULL, regs->gpr[1]);
 377
 378         set_thread_flag(TIF_RESTOREALL);
 379         return 0;
 380
 381 badframe:
 382 #if DEBUG_SIG
 383         printk("badframe in sys_rt_sigreturn, regs=%p uc=%p &uc->uc_mcontext=%p\n",
 384                regs, uc, &uc->uc_mcontext);
 385 #endif
 386         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit())
 387                 printk(regs->msr & MSR_SF ? fmt64 : fmt32,
 388                         current->comm, current->pid, "rt_sigreturn",
 389                         (long)uc, regs->nip, regs->link);
 390
 391         force_sig(SIGSEGV, current);
 392         return 0;
 393 }
 394
 395 int handle_rt_signal64(int signr, struct k_sigaction *ka, siginfo_t *info,
 396                 sigset_t *set, struct pt_regs *regs)
 397 {
 398         /* Handler is *really* a pointer to the function descriptor for
 399          * the signal routine.  The first entry in the function
 400          * descriptor is the entry address of signal and the second
 401          * entry is the TOC value we need to use.
 402          */
 403         func_descr_t __user *funct_desc_ptr;
 404         struct rt_sigframe __user *frame;
 405         unsigned long newsp = 0;
 406         long err = 0;
 407
 408         frame = get_sigframe(ka, regs, sizeof(*frame));
 409         if (unlikely(frame == NULL))
 410                 goto badframe;
 411
 412         err |= __put_user(&frame->info, &frame->pinfo);
 413         err |= __put_user(&frame->uc, &frame->puc);
 414         err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, info);
 415         if (err)
 416                 goto badframe;
 417
 418         /* Create the ucontext.  */
 419         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_flags);
 420         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_link);
 421         err |= __put_user(current->sas_ss_sp, &frame->uc.uc_stack.ss_sp);
 422         err |= __put_user(sas_ss_flags(regs->gpr[1]),
 423                           &frame->uc.uc_stack.ss_flags);
 424         err |= __put_user(current->sas_ss_size, &frame->uc.uc_stack.ss_size);
 425         err |= setup_sigcontext(&frame->uc.uc_mcontext, regs, signr, NULL,
 426                                 (unsigned long)ka->sa.sa_handler);
 427         err |= __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set));
 428         if (err)
 429                 goto badframe;
 430
 431         /* Make sure signal handler doesn't get spurious FP exceptions */
 432         current->thread.fpscr.val = 0;
 433
 434         /* Set up to return from userspace. */
 435         if (vdso64_rt_sigtramp && current->mm->context.vdso_base) {
 436                 regs->link = current->mm->context.vdso_base + vdso64_rt_sigtramp;
 437         } else {
 438                 err |= setup_trampoline(__NR_rt_sigreturn, &frame->tramp[0]);
 439                 if (err)
 440                         goto badframe;
 441                 regs->link = (unsigned long) &frame->tramp[0];
 442         }
 443         funct_desc_ptr = (func_descr_t __user *) ka->sa.sa_handler;
 444
 445         /* Allocate a dummy caller frame for the signal handler. */
 446         newsp = ((unsigned long)frame) - __SIGNAL_FRAMESIZE;
 447         err |= put_user(regs->gpr[1], (unsigned long __user *)newsp);
 448
 449         /* Set up "regs" so we "return" to the signal handler. */
 450         err |= get_user(regs->nip, &funct_desc_ptr->entry);
 451         /* enter the signal handler in big-endian mode */
 452         regs->msr &= ~MSR_LE;
 453         regs->gpr[1] = newsp;
 454         err |= get_user(regs->gpr[2], &funct_desc_ptr->toc);
 455         regs->gpr[3] = signr;
 456         regs->result = 0;
 457         if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO) {
 458                 err |= get_user(regs->gpr[4], (unsigned long __user *)&frame->pinfo);
 459                 err |= get_user(regs->gpr[5], (unsigned long __user *)&frame->puc);
 460                 regs->gpr[6] = (unsigned long) frame;
 461         } else {
 462                 regs->gpr[4] = (unsigned long)&frame->uc.uc_mcontext;
 463         }
 464         if (err)
 465                 goto badframe;
 466
 467         return 1;
 468
 469 badframe:
 470 #if DEBUG_SIG
 471         printk("badframe in setup_rt_frame, regs=%p frame=%p newsp=%lx\n",
 472                regs, frame, newsp);
 473 #endif
 474         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit())
 475                 printk(regs->msr & MSR_SF ? fmt64 : fmt32,
 476                         current->comm, current->pid, "setup_rt_frame",
 477                         (long)frame, regs->nip, regs->link);
 478
 479         force_sigsegv(signr, current);
 480         return 0;
 481 }