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 "sigframe.h"
  30
  31 /* #define DEBUG_SIG 1 */
  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 /*
  60  * Do a signal return; undo the signal stack.
  61  */
  62 static int
  63 restore_sigcontext(struct pt_regs *regs, struct sigcontext __user *sc,
  64                    unsigned long *pax)
  65 {
  66         unsigned int err = 0;
  67
  68         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
  69         current_thread_info()->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
  70
  71 #define COPY(x)         err |= __get_user(regs->x, &sc->x)
  72
  73         COPY(di); COPY(si); COPY(bp); COPY(sp); COPY(bx);
  74         COPY(dx); COPY(cx); COPY(ip);
  75         COPY(r8);
  76         COPY(r9);
  77         COPY(r10);
  78         COPY(r11);
  79         COPY(r12);
  80         COPY(r13);
  81         COPY(r14);
  82         COPY(r15);
  83
  84         /* Kernel saves and restores only the CS segment register on signals,
  85          * which is the bare minimum needed to allow mixed 32/64-bit code.
  86          * App's signal handler can save/restore other segments if needed. */
  87         {
  88                 unsigned cs;
  89                 err |= __get_user(cs, &sc->cs);
  90                 regs->cs = cs | 3;      /* Force into user mode */
  91         }
  92
  93         {
  94                 unsigned int tmpflags;
  95                 err |= __get_user(tmpflags, &sc->flags);
  96                 regs->flags = (regs->flags & ~FIX_EFLAGS) | (tmpflags & FIX_EFLAGS);
  97                 regs->orig_ax = -1;             /* disable syscall checks */
  98         }
  99
 100         {
 101                 struct _fpstate __user * buf;
 102                 err |= __get_user(buf, &sc->fpstate);
 103
 104                 if (buf) {
 105                         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, sizeof(*buf)))
 106                                 goto badframe;
 107                         err |= restore_i387(buf);
 108                 } else {
 109                         struct task_struct *me = current;
 110                         if (used_math()) {
 111                                 clear_fpu(me);
 112                                 clear_used_math();
 113                         }
 114                 }
 115         }
 116
 117         err |= __get_user(*pax, &sc->ax);
 118         return err;
 119
 120 badframe:
 121         return 1;
 122 }
 123
 124 asmlinkage long sys_rt_sigreturn(struct pt_regs *regs)
 125 {
 126         struct rt_sigframe __user *frame;
 127         sigset_t set;
 128         unsigned long ax;
 129
 130         frame = (struct rt_sigframe __user *)(regs->sp - sizeof(long));
 131         if (!access_ok(VERIFY_READ, frame, sizeof(*frame)))
 132                 goto badframe;
 133         if (__copy_from_user(&set, &frame->uc.uc_sigmask, sizeof(set)))
 134                 goto badframe;
 135
 136         sigdelsetmask(&set, ~_BLOCKABLE);
 137         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 138         current->blocked = set;
 139         recalc_sigpending();
 140         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 141
 142         if (restore_sigcontext(regs, &frame->uc.uc_mcontext, &ax))
 143                 goto badframe;
 144
 145 #ifdef DEBUG_SIG
 146         printk("%d sigreturn ip:%lx sp:%lx frame:%p ax:%lx\n",current->pid,regs->ip,regs->sp,frame,ax);
 147 #endif
 148
 149         if (do_sigaltstack(&frame->uc.uc_stack, NULL, regs->sp) == -EFAULT)
 150                 goto badframe;
 151
 152         return ax;
 153
 154 badframe:
 155         signal_fault(regs,frame,"sigreturn");
 156         return 0;
 157 }
 158
 159 /*
 160  * Set up a signal frame.
 161  */
 162
 163 static inline int
 164 setup_sigcontext(struct sigcontext __user *sc, struct pt_regs *regs, unsigned long mask, struct task_struct *me)
 165 {
 166         int err = 0;
 167
 168         err |= __put_user(regs->cs, &sc->cs);
 169         err |= __put_user(0, &sc->gs);
 170         err |= __put_user(0, &sc->fs);
 171
 172         err |= __put_user(regs->di, &sc->di);
 173         err |= __put_user(regs->si, &sc->si);
 174         err |= __put_user(regs->bp, &sc->bp);
 175         err |= __put_user(regs->sp, &sc->sp);
 176         err |= __put_user(regs->bx, &sc->bx);
 177         err |= __put_user(regs->dx, &sc->dx);
 178         err |= __put_user(regs->cx, &sc->cx);
 179         err |= __put_user(regs->ax, &sc->ax);
 180         err |= __put_user(regs->r8, &sc->r8);
 181         err |= __put_user(regs->r9, &sc->r9);
 182         err |= __put_user(regs->r10, &sc->r10);
 183         err |= __put_user(regs->r11, &sc->r11);
 184         err |= __put_user(regs->r12, &sc->r12);
 185         err |= __put_user(regs->r13, &sc->r13);
 186         err |= __put_user(regs->r14, &sc->r14);
 187         err |= __put_user(regs->r15, &sc->r15);
 188         err |= __put_user(me->thread.trap_no, &sc->trapno);
 189         err |= __put_user(me->thread.error_code, &sc->err);
 190         err |= __put_user(regs->ip, &sc->ip);
 191         err |= __put_user(regs->flags, &sc->flags);
 192         err |= __put_user(mask, &sc->oldmask);
 193         err |= __put_user(me->thread.cr2, &sc->cr2);
 194
 195         return err;
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Determine which stack to use..
 200  */
 201
 202 static void __user *
 203 get_stack(struct k_sigaction *ka, struct pt_regs *regs, unsigned long size)
 204 {
 205         unsigned long sp;
 206
 207         /* Default to using normal stack - redzone*/
 208         sp = regs->sp - 128;
 209
 210         /* This is the X/Open sanctioned signal stack switching.  */
 211         if (ka->sa.sa_flags & SA_ONSTACK) {
 212                 if (sas_ss_flags(sp) == 0)
 213                         sp = current->sas_ss_sp + current->sas_ss_size;
 214         }
 215
 216         return (void __user *)round_down(sp - size, 16);
 217 }
 218
 219 static int setup_rt_frame(int sig, struct k_sigaction *ka, siginfo_t *info,
 220                            sigset_t *set, struct pt_regs * regs)
 221 {
 222         struct rt_sigframe __user *frame;
 223         struct _fpstate __user *fp = NULL;
 224         int err = 0;
 225         struct task_struct *me = current;
 226
 227         if (used_math()) {
 228                 fp = get_stack(ka, regs, sizeof(struct _fpstate));
 229                 frame = (void __user *)round_down(
 230                         (unsigned long)fp - sizeof(struct rt_sigframe), 16) - 8;
 231
 232                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, fp, sizeof(struct _fpstate)))
 233                         goto give_sigsegv;
 234
 235                 if (save_i387(fp) < 0)
 236                         err |= -1;
 237         } else
 238                 frame = get_stack(ka, regs, sizeof(struct rt_sigframe)) - 8;
 239
 240         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, frame, sizeof(*frame)))
 241                 goto give_sigsegv;
 242
 243         if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO) {
 244                 err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, info);
 245                 if (err)
 246                         goto give_sigsegv;
 247         }
 248
 249         /* Create the ucontext.  */
 250         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_flags);
 251         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_link);
 252         err |= __put_user(me->sas_ss_sp, &frame->uc.uc_stack.ss_sp);
 253         err |= __put_user(sas_ss_flags(regs->sp),
 254                           &frame->uc.uc_stack.ss_flags);
 255         err |= __put_user(me->sas_ss_size, &frame->uc.uc_stack.ss_size);
 256         err |= setup_sigcontext(&frame->uc.uc_mcontext, regs, set->sig[0], me);
 257         err |= __put_user(fp, &frame->uc.uc_mcontext.fpstate);
 258         if (sizeof(*set) == 16) {
 259                 __put_user(set->sig[0], &frame->uc.uc_sigmask.sig[0]);
 260                 __put_user(set->sig[1], &frame->uc.uc_sigmask.sig[1]);
 261         } else
 262                 err |= __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set));
 263
 264         /* Set up to return from userspace.  If provided, use a stub
 265            already in userspace.  */
 266         /* x86-64 should always use SA_RESTORER. */
 267         if (ka->sa.sa_flags & SA_RESTORER) {
 268                 err |= __put_user(ka->sa.sa_restorer, &frame->pretcode);
 269         } else {
 270                 /* could use a vstub here */
 271                 goto give_sigsegv;
 272         }
 273
 274         if (err)
 275                 goto give_sigsegv;
 276
 277 #ifdef DEBUG_SIG
 278         printk("%d old ip %lx old sp %lx old ax %lx\n", current->pid,regs->ip,regs->sp,regs->ax);
 279 #endif
 280
 281         /* Set up registers for signal handler */
 282         regs->di = sig;
 283         /* In case the signal handler was declared without prototypes */
 284         regs->ax = 0;
 285
 286         /* This also works for non SA_SIGINFO handlers because they expect the
 287            next argument after the signal number on the stack. */
 288         regs->si = (unsigned long)&frame->info;
 289         regs->dx = (unsigned long)&frame->uc;
 290         regs->ip = (unsigned long) ka->sa.sa_handler;
 291
 292         regs->sp = (unsigned long)frame;
 293
 294         /* Set up the CS register to run signal handlers in 64-bit mode,
 295            even if the handler happens to be interrupting 32-bit code. */
 296         regs->cs = __USER_CS;
 297
 298         /* This, by contrast, has nothing to do with segment registers -
 299            see include/asm-x86_64/uaccess.h for details. */
 300         set_fs(USER_DS);
 301
 302         regs->flags &= ~(X86_EFLAGS_TF | X86_EFLAGS_DF);
 303         if (test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP))
 304                 ptrace_notify(SIGTRAP);
 305 #ifdef DEBUG_SIG
 306         printk("SIG deliver (%s:%d): sp=%p pc=%lx ra=%p\n",
 307                 current->comm, current->pid, frame, regs->ip, frame->pretcode);
 308 #endif
 309
 310         return 0;
 311
 312 give_sigsegv:
 313         force_sigsegv(sig, current);
 314         return -EFAULT;
 315 }
 316
 317 /*
 318  * Return -1L or the syscall number that @regs is executing.
 319  */
 320 static long current_syscall(struct pt_regs *regs)
 321 {
 322         /*
 323          * We always sign-extend a -1 value being set here,
 324          * so this is always either -1L or a syscall number.
 325          */
 326         return regs->orig_ax;
 327 }
 328
 329 /*
 330  * Return a value that is -EFOO if the system call in @regs->orig_ax
 331  * returned an error.  This only works for @regs from @current.
 332  */
 333 static long current_syscall_ret(struct pt_regs *regs)
 334 {
 335 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 336         if (test_thread_flag(TIF_IA32))
 337                 /*
 338                  * Sign-extend the value so (int)-EFOO becomes (long)-EFOO
 339                  * and will match correctly in comparisons.
 340                  */
 341                 return (int) regs->ax;
 342 #endif
 343         return regs->ax;
 344 }
 345
 346 /*
 347  * OK, we're invoking a handler
 348  */
 349
 350 static int
 351 handle_signal(unsigned long sig, siginfo_t *info, struct k_sigaction *ka,
 352               sigset_t *oldset, struct pt_regs *regs)
 353 {
 354         int ret;
 355
 356 #ifdef DEBUG_SIG
 357         printk("handle_signal pid:%d sig:%lu ip:%lx sp:%lx regs=%p\n",
 358                 current->pid, sig,
 359                 regs->ip, regs->sp, regs);
 360 #endif
 361
 362         /* Are we from a system call? */
 363         if (current_syscall(regs) >= 0) {
 364                 /* If so, check system call restarting.. */
 365                 switch (current_syscall_ret(regs)) {
 366                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 367                 case -ERESTARTNOHAND:
 368                         regs->ax = -EINTR;
 369                         break;
 370
 371                 case -ERESTARTSYS:
 372                         if (!(ka->sa.sa_flags & SA_RESTART)) {
 373                                 regs->ax = -EINTR;
 374                                 break;
 375                         }
 376                 /* fallthrough */
 377                 case -ERESTARTNOINTR:
 378                         regs->ax = regs->orig_ax;
 379                         regs->ip -= 2;
 380                         break;
 381                 }
 382         }
 383
 384         /*
 385          * If TF is set due to a debugger (TIF_FORCED_TF), clear the TF
 386          * flag so that register information in the sigcontext is correct.
 387          */
 388         if (unlikely(regs->flags & X86_EFLAGS_TF) &&
 389             likely(test_and_clear_thread_flag(TIF_FORCED_TF)))
 390                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 391
 392 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 393         if (test_thread_flag(TIF_IA32)) {
 394                 if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
 395                         ret = ia32_setup_rt_frame(sig, ka, info, oldset, regs);
 396                 else
 397                         ret = ia32_setup_frame(sig, ka, oldset, regs);
 398         } else
 399 #endif
 400         ret = setup_rt_frame(sig, ka, info, oldset, regs);
 401
 402         if (ret == 0) {
 403                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 404                 sigorsets(&current->blocked,&current->blocked,&ka->sa.sa_mask);
 405                 if (!(ka->sa.sa_flags & SA_NODEFER))
 406                         sigaddset(&current->blocked,sig);
 407                 recalc_sigpending();
 408                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 409         }
 410
 411         return ret;
 412 }
 413
 414 /*
 415  * Note that 'init' is a special process: it doesn't get signals it doesn't
 416  * want to handle. Thus you cannot kill init even with a SIGKILL even by
 417  * mistake.
 418  */
 419 static void do_signal(struct pt_regs *regs)
 420 {
 421         struct k_sigaction ka;
 422         siginfo_t info;
 423         int signr;
 424         sigset_t *oldset;
 425
 426         /*
 427          * We want the common case to go fast, which is why we may in certain
 428          * cases get here from kernel mode. Just return without doing anything
 429          * if so.
 430          * X86_32: vm86 regs switched out by assembly code before reaching
 431          * here, so testing against kernel CS suffices.
 432          */
 433         if (!user_mode(regs))
 434                 return;
 435
 436         if (test_thread_flag(TIF_RESTORE_SIGMASK))
 437                 oldset = &current->saved_sigmask;
 438         else
 439                 oldset = &current->blocked;
 440
 441         signr = get_signal_to_deliver(&info, &ka, regs, NULL);
 442         if (signr > 0) {
 443                 /* Re-enable any watchpoints before delivering the
 444                  * signal to user space. The processor register will
 445                  * have been cleared if the watchpoint triggered
 446                  * inside the kernel.
 447                  */
 448                 if (current->thread.debugreg7)
 449                         set_debugreg(current->thread.debugreg7, 7);
 450
 451                 /* Whee!  Actually deliver the signal.  */
 452                 if (handle_signal(signr, &info, &ka, oldset, regs) == 0) {
 453                         /* a signal was successfully delivered; the saved
 454                          * sigmask will have been stored in the signal frame,
 455                          * and will be restored by sigreturn, so we can simply
 456                          * clear the TIF_RESTORE_SIGMASK flag */
 457                         clear_thread_flag(TIF_RESTORE_SIGMASK);
 458                 }
 459                 return;
 460         }
 461
 462         /* Did we come from a system call? */
 463         if (current_syscall(regs) >= 0) {
 464                 /* Restart the system call - no handlers present */
 465                 switch (current_syscall_ret(regs)) {
 466                 case -ERESTARTNOHAND:
 467                 case -ERESTARTSYS:
 468                 case -ERESTARTNOINTR:
 469                         regs->ax = regs->orig_ax;
 470                         regs->ip -= 2;
 471                         break;
 472                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 473                         regs->ax = test_thread_flag(TIF_IA32) ?
 474                                         __NR_ia32_restart_syscall :
 475                                         __NR_restart_syscall;
 476                         regs->ip -= 2;
 477                         break;
 478                 }
 479         }
 480
 481         /*
 482          * If there's no signal to deliver, we just put the saved sigmask
 483          * back.
 484          */
 485         if (test_thread_flag(TIF_RESTORE_SIGMASK)) {
 486                 clear_thread_flag(TIF_RESTORE_SIGMASK);
 487                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &current->saved_sigmask, NULL);
 488         }
 489 }
 490
 491 void do_notify_resume(struct pt_regs *regs, void *unused,
 492                       __u32 thread_info_flags)
 493 {
 494 #ifdef DEBUG_SIG
 495         printk("do_notify_resume flags:%x ip:%lx sp:%lx caller:%p pending:%x\n",
 496                thread_info_flags, regs->ip, regs->sp, __builtin_return_address(0),signal_pending(current));
 497 #endif
 498
 499         /* Pending single-step? */
 500         if (thread_info_flags & _TIF_SINGLESTEP) {
 501                 regs->flags |= X86_EFLAGS_TF;
 502                 clear_thread_flag(TIF_SINGLESTEP);
 503         }
 504
 505 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 506         /* notify userspace of pending MCEs */
 507         if (thread_info_flags & _TIF_MCE_NOTIFY)
 508                 mce_notify_user();
 509 #endif /* CONFIG_X86_MCE */
 510
 511         /* deal with pending signal delivery */
 512         if (thread_info_flags & (_TIF_SIGPENDING | _TIF_RESTORE_SIGMASK))
 513                 do_signal(regs);
 514
 515         if (thread_info_flags & _TIF_HRTICK_RESCHED)
 516                 hrtick_resched();
 517 }
 518
 519 void signal_fault(struct pt_regs *regs, void __user *frame, char *where)
 520 {
 521         struct task_struct *me = current;
 522         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit()) {
 523                 printk("%s[%d] bad frame in %s frame:%p ip:%lx sp:%lx orax:%lx",
 524                me->comm,me->pid,where,frame,regs->ip,regs->sp,regs->orig_ax);
 525                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 526                 printk("\n");
 527         }
 528
 529         force_sig(SIGSEGV, me);
 530 }