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         err = restore_fpu_checking((__force struct i387_fxsave_struct *)buf);
 109         if (unlikely(err)) {
 110                 /*
 111                  * Encountered an error while doing the restore from the
 112                  * user buffer, clear the fpu state.
 113                  */
 114                 clear_fpu(tsk);
 115                 clear_used_math();
 116         }
 117         return err;
 118 }
 119
 120 /*
 121  * Do a signal return; undo the signal stack.
 122  */
 123 static int
 124 restore_sigcontext(struct pt_regs *regs, struct sigcontext __user *sc,
 125                    unsigned long *pax)
 126 {
 127         unsigned int err = 0;
 128
 129         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
 130         current_thread_info()->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
 131
 132 #define COPY(x)         err |= __get_user(regs->x, &sc->x)
 133
 134         COPY(di); COPY(si); COPY(bp); COPY(sp); COPY(bx);
 135         COPY(dx); COPY(cx); COPY(ip);
 136         COPY(r8);
 137         COPY(r9);
 138         COPY(r10);
 139         COPY(r11);
 140         COPY(r12);
 141         COPY(r13);
 142         COPY(r14);
 143         COPY(r15);
 144
 145         /* Kernel saves and restores only the CS segment register on signals,
 146          * which is the bare minimum needed to allow mixed 32/64-bit code.
 147          * App's signal handler can save/restore other segments if needed. */
 148         {
 149                 unsigned cs;
 150                 err |= __get_user(cs, &sc->cs);
 151                 regs->cs = cs | 3;      /* Force into user mode */
 152         }
 153
 154         {
 155                 unsigned int tmpflags;
 156                 err |= __get_user(tmpflags, &sc->flags);
 157                 regs->flags = (regs->flags & ~FIX_EFLAGS) | (tmpflags & FIX_EFLAGS);
 158                 regs->orig_ax = -1;             /* disable syscall checks */
 159         }
 160
 161         {
 162                 struct _fpstate __user * buf;
 163                 err |= __get_user(buf, &sc->fpstate);
 164
 165                 if (buf) {
 166                         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, sizeof(*buf)))
 167                                 goto badframe;
 168                         err |= restore_i387(buf);
 169                 } else {
 170                         struct task_struct *me = current;
 171                         if (used_math()) {
 172                                 clear_fpu(me);
 173                                 clear_used_math();
 174                         }
 175                 }
 176         }
 177
 178         err |= __get_user(*pax, &sc->ax);
 179         return err;
 180
 181 badframe:
 182         return 1;
 183 }
 184
 185 asmlinkage long sys_rt_sigreturn(struct pt_regs *regs)
 186 {
 187         struct rt_sigframe __user *frame;
 188         sigset_t set;
 189         unsigned long ax;
 190
 191         frame = (struct rt_sigframe __user *)(regs->sp - sizeof(long));
 192         if (!access_ok(VERIFY_READ, frame, sizeof(*frame)))
 193                 goto badframe;
 194         if (__copy_from_user(&set, &frame->uc.uc_sigmask, sizeof(set)))
 195                 goto badframe;
 196
 197         sigdelsetmask(&set, ~_BLOCKABLE);
 198         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 199         current->blocked = set;
 200         recalc_sigpending();
 201         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 202
 203         if (restore_sigcontext(regs, &frame->uc.uc_mcontext, &ax))
 204                 goto badframe;
 205
 206         if (do_sigaltstack(&frame->uc.uc_stack, NULL, regs->sp) == -EFAULT)
 207                 goto badframe;
 208
 209         return ax;
 210
 211 badframe:
 212         signal_fault(regs,frame,"sigreturn");
 213         return 0;
 214 }
 215
 216 /*
 217  * Set up a signal frame.
 218  */
 219
 220 static inline int
 221 setup_sigcontext(struct sigcontext __user *sc, struct pt_regs *regs, unsigned long mask, struct task_struct *me)
 222 {
 223         int err = 0;
 224
 225         err |= __put_user(regs->cs, &sc->cs);
 226         err |= __put_user(0, &sc->gs);
 227         err |= __put_user(0, &sc->fs);
 228
 229         err |= __put_user(regs->di, &sc->di);
 230         err |= __put_user(regs->si, &sc->si);
 231         err |= __put_user(regs->bp, &sc->bp);
 232         err |= __put_user(regs->sp, &sc->sp);
 233         err |= __put_user(regs->bx, &sc->bx);
 234         err |= __put_user(regs->dx, &sc->dx);
 235         err |= __put_user(regs->cx, &sc->cx);
 236         err |= __put_user(regs->ax, &sc->ax);
 237         err |= __put_user(regs->r8, &sc->r8);
 238         err |= __put_user(regs->r9, &sc->r9);
 239         err |= __put_user(regs->r10, &sc->r10);
 240         err |= __put_user(regs->r11, &sc->r11);
 241         err |= __put_user(regs->r12, &sc->r12);
 242         err |= __put_user(regs->r13, &sc->r13);
 243         err |= __put_user(regs->r14, &sc->r14);
 244         err |= __put_user(regs->r15, &sc->r15);
 245         err |= __put_user(me->thread.trap_no, &sc->trapno);
 246         err |= __put_user(me->thread.error_code, &sc->err);
 247         err |= __put_user(regs->ip, &sc->ip);
 248         err |= __put_user(regs->flags, &sc->flags);
 249         err |= __put_user(mask, &sc->oldmask);
 250         err |= __put_user(me->thread.cr2, &sc->cr2);
 251
 252         return err;
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Determine which stack to use..
 257  */
 258
 259 static void __user *
 260 get_stack(struct k_sigaction *ka, struct pt_regs *regs, unsigned long size)
 261 {
 262         unsigned long sp;
 263
 264         /* Default to using normal stack - redzone*/
 265         sp = regs->sp - 128;
 266
 267         /* This is the X/Open sanctioned signal stack switching.  */
 268         if (ka->sa.sa_flags & SA_ONSTACK) {
 269                 if (sas_ss_flags(sp) == 0)
 270                         sp = current->sas_ss_sp + current->sas_ss_size;
 271         }
 272
 273         return (void __user *)round_down(sp - size, 16);
 274 }
 275
 276 static int setup_rt_frame(int sig, struct k_sigaction *ka, siginfo_t *info,
 277                            sigset_t *set, struct pt_regs * regs)
 278 {
 279         struct rt_sigframe __user *frame;
 280         struct _fpstate __user *fp = NULL;
 281         int err = 0;
 282         struct task_struct *me = current;
 283
 284         if (used_math()) {
 285                 fp = get_stack(ka, regs, sizeof(struct _fpstate));
 286                 frame = (void __user *)round_down(
 287                         (unsigned long)fp - sizeof(struct rt_sigframe), 16) - 8;
 288
 289                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, fp, sizeof(struct _fpstate)))
 290                         goto give_sigsegv;
 291
 292                 if (save_i387(fp) < 0)
 293                         err |= -1;
 294         } else
 295                 frame = get_stack(ka, regs, sizeof(struct rt_sigframe)) - 8;
 296
 297         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, frame, sizeof(*frame)))
 298                 goto give_sigsegv;
 299
 300         if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO) {
 301                 err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, info);
 302                 if (err)
 303                         goto give_sigsegv;
 304         }
 305
 306         /* Create the ucontext.  */
 307         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_flags);
 308         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_link);
 309         err |= __put_user(me->sas_ss_sp, &frame->uc.uc_stack.ss_sp);
 310         err |= __put_user(sas_ss_flags(regs->sp),
 311                           &frame->uc.uc_stack.ss_flags);
 312         err |= __put_user(me->sas_ss_size, &frame->uc.uc_stack.ss_size);
 313         err |= setup_sigcontext(&frame->uc.uc_mcontext, regs, set->sig[0], me);
 314         err |= __put_user(fp, &frame->uc.uc_mcontext.fpstate);
 315         if (sizeof(*set) == 16) {
 316                 __put_user(set->sig[0], &frame->uc.uc_sigmask.sig[0]);
 317                 __put_user(set->sig[1], &frame->uc.uc_sigmask.sig[1]);
 318         } else
 319                 err |= __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set));
 320
 321         /* Set up to return from userspace.  If provided, use a stub
 322            already in userspace.  */
 323         /* x86-64 should always use SA_RESTORER. */
 324         if (ka->sa.sa_flags & SA_RESTORER) {
 325                 err |= __put_user(ka->sa.sa_restorer, &frame->pretcode);
 326         } else {
 327                 /* could use a vstub here */
 328                 goto give_sigsegv;
 329         }
 330
 331         if (err)
 332                 goto give_sigsegv;
 333
 334         /* Set up registers for signal handler */
 335         regs->di = sig;
 336         /* In case the signal handler was declared without prototypes */
 337         regs->ax = 0;
 338
 339         /* This also works for non SA_SIGINFO handlers because they expect the
 340            next argument after the signal number on the stack. */
 341         regs->si = (unsigned long)&frame->info;
 342         regs->dx = (unsigned long)&frame->uc;
 343         regs->ip = (unsigned long) ka->sa.sa_handler;
 344
 345         regs->sp = (unsigned long)frame;
 346
 347         /* Set up the CS register to run signal handlers in 64-bit mode,
 348            even if the handler happens to be interrupting 32-bit code. */
 349         regs->cs = __USER_CS;
 350
 351         return 0;
 352
 353 give_sigsegv:
 354         force_sigsegv(sig, current);
 355         return -EFAULT;
 356 }
 357
 358 /*
 359  * Return -1L or the syscall number that @regs is executing.
 360  */
 361 static long current_syscall(struct pt_regs *regs)
 362 {
 363         /*
 364          * We always sign-extend a -1 value being set here,
 365          * so this is always either -1L or a syscall number.
 366          */
 367         return regs->orig_ax;
 368 }
 369
 370 /*
 371  * Return a value that is -EFOO if the system call in @regs->orig_ax
 372  * returned an error.  This only works for @regs from @current.
 373  */
 374 static long current_syscall_ret(struct pt_regs *regs)
 375 {
 376 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 377         if (test_thread_flag(TIF_IA32))
 378                 /*
 379                  * Sign-extend the value so (int)-EFOO becomes (long)-EFOO
 380                  * and will match correctly in comparisons.
 381                  */
 382                 return (int) regs->ax;
 383 #endif
 384         return regs->ax;
 385 }
 386
 387 /*
 388  * OK, we're invoking a handler
 389  */
 390
 391 static int
 392 handle_signal(unsigned long sig, siginfo_t *info, struct k_sigaction *ka,
 393               sigset_t *oldset, struct pt_regs *regs)
 394 {
 395         int ret;
 396
 397         /* Are we from a system call? */
 398         if (current_syscall(regs) >= 0) {
 399                 /* If so, check system call restarting.. */
 400                 switch (current_syscall_ret(regs)) {
 401                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 402                 case -ERESTARTNOHAND:
 403                         regs->ax = -EINTR;
 404                         break;
 405
 406                 case -ERESTARTSYS:
 407                         if (!(ka->sa.sa_flags & SA_RESTART)) {
 408                                 regs->ax = -EINTR;
 409                                 break;
 410                         }
 411                 /* fallthrough */
 412                 case -ERESTARTNOINTR:
 413                         regs->ax = regs->orig_ax;
 414                         regs->ip -= 2;
 415                         break;
 416                 }
 417         }
 418
 419         /*
 420          * If TF is set due to a debugger (TIF_FORCED_TF), clear the TF
 421          * flag so that register information in the sigcontext is correct.
 422          */
 423         if (unlikely(regs->flags & X86_EFLAGS_TF) &&
 424             likely(test_and_clear_thread_flag(TIF_FORCED_TF)))
 425                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 426
 427 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 428         if (test_thread_flag(TIF_IA32)) {
 429                 if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
 430                         ret = ia32_setup_rt_frame(sig, ka, info, oldset, regs);
 431                 else
 432                         ret = ia32_setup_frame(sig, ka, oldset, regs);
 433         } else
 434 #endif
 435         ret = setup_rt_frame(sig, ka, info, oldset, regs);
 436
 437         if (ret == 0) {
 438                 /*
 439                  * This has nothing to do with segment registers,
 440                  * despite the name.  This magic affects uaccess.h
 441                  * macros' behavior.  Reset it to the normal setting.
 442                  */
 443                 set_fs(USER_DS);
 444
 445                 /*
 446                  * Clear the direction flag as per the ABI for function entry.
 447                  */
 448                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_DF;
 449
 450                 /*
 451                  * Clear TF when entering the signal handler, but
 452                  * notify any tracer that was single-stepping it.
 453                  * The tracer may want to single-step inside the
 454                  * handler too.
 455                  */
 456                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 457                 if (test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP))
 458                         ptrace_notify(SIGTRAP);
 459
 460                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 461                 sigorsets(&current->blocked,&current->blocked,&ka->sa.sa_mask);
 462                 if (!(ka->sa.sa_flags & SA_NODEFER))
 463                         sigaddset(&current->blocked,sig);
 464                 recalc_sigpending();
 465                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 466         }
 467
 468         return ret;
 469 }
 470
 471 /*
 472  * Note that 'init' is a special process: it doesn't get signals it doesn't
 473  * want to handle. Thus you cannot kill init even with a SIGKILL even by
 474  * mistake.
 475  */
 476 static void do_signal(struct pt_regs *regs)
 477 {
 478         struct k_sigaction ka;
 479         siginfo_t info;
 480         int signr;
 481         sigset_t *oldset;
 482
 483         /*
 484          * We want the common case to go fast, which is why we may in certain
 485          * cases get here from kernel mode. Just return without doing anything
 486          * if so.
 487          * X86_32: vm86 regs switched out by assembly code before reaching
 488          * here, so testing against kernel CS suffices.
 489          */
 490         if (!user_mode(regs))
 491                 return;
 492
 493         if (current_thread_info()->status & TS_RESTORE_SIGMASK)
 494                 oldset = &current->saved_sigmask;
 495         else
 496                 oldset = &current->blocked;
 497
 498         signr = get_signal_to_deliver(&info, &ka, regs, NULL);
 499         if (signr > 0) {
 500                 /* Re-enable any watchpoints before delivering the
 501                  * signal to user space. The processor register will
 502                  * have been cleared if the watchpoint triggered
 503                  * inside the kernel.
 504                  */
 505                 if (current->thread.debugreg7)
 506                         set_debugreg(current->thread.debugreg7, 7);
 507
 508                 /* Whee!  Actually deliver the signal.  */
 509                 if (handle_signal(signr, &info, &ka, oldset, regs) == 0) {
 510                         /*
 511                          * A signal was successfully delivered; the saved
 512                          * sigmask will have been stored in the signal frame,
 513                          * and will be restored by sigreturn, so we can simply
 514                          * clear the TS_RESTORE_SIGMASK flag.
 515                          */
 516                         current_thread_info()->status &= ~TS_RESTORE_SIGMASK;
 517                 }
 518                 return;
 519         }
 520
 521         /* Did we come from a system call? */
 522         if (current_syscall(regs) >= 0) {
 523                 /* Restart the system call - no handlers present */
 524                 switch (current_syscall_ret(regs)) {
 525                 case -ERESTARTNOHAND:
 526                 case -ERESTARTSYS:
 527                 case -ERESTARTNOINTR:
 528                         regs->ax = regs->orig_ax;
 529                         regs->ip -= 2;
 530                         break;
 531                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 532                         regs->ax = test_thread_flag(TIF_IA32) ?
 533                                         __NR_ia32_restart_syscall :
 534                                         __NR_restart_syscall;
 535                         regs->ip -= 2;
 536                         break;
 537                 }
 538         }
 539
 540         /*
 541          * If there's no signal to deliver, we just put the saved sigmask
 542          * back.
 543          */
 544         if (current_thread_info()->status & TS_RESTORE_SIGMASK) {
 545                 current_thread_info()->status &= ~TS_RESTORE_SIGMASK;
 546                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &current->saved_sigmask, NULL);
 547         }
 548 }
 549
 550 void do_notify_resume(struct pt_regs *regs, void *unused,
 551                       __u32 thread_info_flags)
 552 {
 553 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 554         /* notify userspace of pending MCEs */
 555         if (thread_info_flags & _TIF_MCE_NOTIFY)
 556                 mce_notify_user();
 557 #endif /* CONFIG_X86_MCE */
 558
 559         /* deal with pending signal delivery */
 560         if (thread_info_flags & _TIF_SIGPENDING)
 561                 do_signal(regs);
 562 }
 563
 564 void signal_fault(struct pt_regs *regs, void __user *frame, char *where)
 565 {
 566         struct task_struct *me = current;
 567         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit()) {
 568                 printk("%s[%d] bad frame in %s frame:%p ip:%lx sp:%lx orax:%lx",
 569                me->comm,me->pid,where,frame,regs->ip,regs->sp,regs->orig_ax);
 570                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 571                 printk("\n");
 572         }
 573
 574         force_sig(SIGSEGV, me);
 575 }