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 <linux/uaccess.h>
  23
  24 #include <asm/processor.h>
  25 #include <asm/ucontext.h>
  26 #include <asm/i387.h>
  27 #include <asm/proto.h>
  28 #include <asm/ia32_unistd.h>
  29 #include <asm/mce.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 asmlinkage long
  46 sys_sigaltstack(const stack_t __user *uss, stack_t __user *uoss,
  47                 struct pt_regs *regs)
  48 {
  49         return do_sigaltstack(uss, uoss, regs->sp);
  50 }
  51
  52 /*
  53  * Signal frame handlers.
  54  */
  55
  56 static inline int save_i387(struct _fpstate __user *buf)
  57 {
  58         struct task_struct *tsk = current;
  59         int err = 0;
  60
  61         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct user_i387_struct) !=
  62                         sizeof(tsk->thread.xstate->fxsave));
  63
  64         if ((unsigned long)buf % 16)
  65                 printk("save_i387: bad fpstate %p\n", buf);
  66
  67         if (!used_math())
  68                 return 0;
  69         clear_used_math(); /* trigger finit */
  70         if (task_thread_info(tsk)->status & TS_USEDFPU) {
  71                 err = save_i387_checking((struct i387_fxsave_struct __user *)
  72                                          buf);
  73                 if (err)
  74                         return err;
  75                 task_thread_info(tsk)->status &= ~TS_USEDFPU;
  76                 stts();
  77         } else {
  78                 if (__copy_to_user(buf, &tsk->thread.xstate->fxsave,
  79                                    sizeof(struct i387_fxsave_struct)))
  80                         return -1;
  81         }
  82         return 1;
  83 }
  84
  85 /*
  86  * This restores directly out of user space. Exceptions are handled.
  87  */
  88 static inline int restore_i387(struct _fpstate __user *buf)
  89 {
  90         struct task_struct *tsk = current;
  91         int err;
  92
  93         if (!used_math()) {
  94                 err = init_fpu(tsk);
  95                 if (err)
  96                         return err;
  97         }
  98
  99         if (!(task_thread_info(current)->status & TS_USEDFPU)) {
 100                 clts();
 101                 task_thread_info(current)->status |= TS_USEDFPU;
 102         }
 103         return restore_fpu_checking((__force struct i387_fxsave_struct *)buf);
 104 }
 105
 106 /*
 107  * Do a signal return; undo the signal stack.
 108  */
 109 static int
 110 restore_sigcontext(struct pt_regs *regs, struct sigcontext __user *sc,
 111                    unsigned long *pax)
 112 {
 113         unsigned int err = 0;
 114
 115         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
 116         current_thread_info()->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
 117
 118 #define COPY(x)         (err |= __get_user(regs->x, &sc->x))
 119
 120         COPY(di); COPY(si); COPY(bp); COPY(sp); COPY(bx);
 121         COPY(dx); COPY(cx); COPY(ip);
 122         COPY(r8);
 123         COPY(r9);
 124         COPY(r10);
 125         COPY(r11);
 126         COPY(r12);
 127         COPY(r13);
 128         COPY(r14);
 129         COPY(r15);
 130
 131         /* Kernel saves and restores only the CS segment register on signals,
 132          * which is the bare minimum needed to allow mixed 32/64-bit code.
 133          * App's signal handler can save/restore other segments if needed. */
 134         {
 135                 unsigned cs;
 136                 err |= __get_user(cs, &sc->cs);
 137                 regs->cs = cs | 3;      /* Force into user mode */
 138         }
 139
 140         {
 141                 unsigned int tmpflags;
 142                 err |= __get_user(tmpflags, &sc->flags);
 143                 regs->flags = (regs->flags & ~FIX_EFLAGS) | (tmpflags & FIX_EFLAGS);
 144                 regs->orig_ax = -1;             /* disable syscall checks */
 145         }
 146
 147         {
 148                 struct _fpstate __user *buf;
 149                 err |= __get_user(buf, &sc->fpstate);
 150
 151                 if (buf) {
 152                         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, sizeof(*buf)))
 153                                 goto badframe;
 154                         err |= restore_i387(buf);
 155                 } else {
 156                         struct task_struct *me = current;
 157                         if (used_math()) {
 158                                 clear_fpu(me);
 159                                 clear_used_math();
 160                         }
 161                 }
 162         }
 163
 164         err |= __get_user(*pax, &sc->ax);
 165         return err;
 166
 167 badframe:
 168         return 1;
 169 }
 170
 171 asmlinkage long sys_rt_sigreturn(struct pt_regs *regs)
 172 {
 173         struct rt_sigframe __user *frame;
 174         sigset_t set;
 175         unsigned long ax;
 176
 177         frame = (struct rt_sigframe __user *)(regs->sp - sizeof(long));
 178         if (!access_ok(VERIFY_READ, frame, sizeof(*frame)))
 179                 goto badframe;
 180         if (__copy_from_user(&set, &frame->uc.uc_sigmask, sizeof(set)))
 181                 goto badframe;
 182
 183         sigdelsetmask(&set, ~_BLOCKABLE);
 184         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 185         current->blocked = set;
 186         recalc_sigpending();
 187         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 188
 189         if (restore_sigcontext(regs, &frame->uc.uc_mcontext, &ax))
 190                 goto badframe;
 191
 192         if (do_sigaltstack(&frame->uc.uc_stack, NULL, regs->sp) == -EFAULT)
 193                 goto badframe;
 194
 195         return ax;
 196
 197 badframe:
 198         signal_fault(regs, frame, "sigreturn");
 199         return 0;
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Set up a signal frame.
 204  */
 205
 206 static inline int
 207 setup_sigcontext(struct sigcontext __user *sc, struct pt_regs *regs,
 208                 unsigned long mask, struct task_struct *me)
 209 {
 210         int err = 0;
 211
 212         err |= __put_user(regs->cs, &sc->cs);
 213         err |= __put_user(0, &sc->gs);
 214         err |= __put_user(0, &sc->fs);
 215
 216         err |= __put_user(regs->di, &sc->di);
 217         err |= __put_user(regs->si, &sc->si);
 218         err |= __put_user(regs->bp, &sc->bp);
 219         err |= __put_user(regs->sp, &sc->sp);
 220         err |= __put_user(regs->bx, &sc->bx);
 221         err |= __put_user(regs->dx, &sc->dx);
 222         err |= __put_user(regs->cx, &sc->cx);
 223         err |= __put_user(regs->ax, &sc->ax);
 224         err |= __put_user(regs->r8, &sc->r8);
 225         err |= __put_user(regs->r9, &sc->r9);
 226         err |= __put_user(regs->r10, &sc->r10);
 227         err |= __put_user(regs->r11, &sc->r11);
 228         err |= __put_user(regs->r12, &sc->r12);
 229         err |= __put_user(regs->r13, &sc->r13);
 230         err |= __put_user(regs->r14, &sc->r14);
 231         err |= __put_user(regs->r15, &sc->r15);
 232         err |= __put_user(me->thread.trap_no, &sc->trapno);
 233         err |= __put_user(me->thread.error_code, &sc->err);
 234         err |= __put_user(regs->ip, &sc->ip);
 235         err |= __put_user(regs->flags, &sc->flags);
 236         err |= __put_user(mask, &sc->oldmask);
 237         err |= __put_user(me->thread.cr2, &sc->cr2);
 238
 239         return err;
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Determine which stack to use..
 244  */
 245
 246 static void __user *
 247 get_stack(struct k_sigaction *ka, struct pt_regs *regs, unsigned long size)
 248 {
 249         unsigned long sp;
 250
 251         /* Default to using normal stack - redzone*/
 252         sp = regs->sp - 128;
 253
 254         /* This is the X/Open sanctioned signal stack switching.  */
 255         if (ka->sa.sa_flags & SA_ONSTACK) {
 256                 if (sas_ss_flags(sp) == 0)
 257                         sp = current->sas_ss_sp + current->sas_ss_size;
 258         }
 259
 260         return (void __user *)round_down(sp - size, 16);
 261 }
 262
 263 static int setup_rt_frame(int sig, struct k_sigaction *ka, siginfo_t *info,
 264                            sigset_t *set, struct pt_regs *regs)
 265 {
 266         struct rt_sigframe __user *frame;
 267         struct _fpstate __user *fp = NULL;
 268         int err = 0;
 269         struct task_struct *me = current;
 270
 271         if (used_math()) {
 272                 fp = get_stack(ka, regs, sizeof(struct _fpstate));
 273                 frame = (void __user *)round_down(
 274                         (unsigned long)fp - sizeof(struct rt_sigframe), 16) - 8;
 275
 276                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, fp, sizeof(struct _fpstate)))
 277                         goto give_sigsegv;
 278
 279                 if (save_i387(fp) < 0)
 280                         err |= -1;
 281         } else
 282                 frame = get_stack(ka, regs, sizeof(struct rt_sigframe)) - 8;
 283
 284         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, frame, sizeof(*frame)))
 285                 goto give_sigsegv;
 286
 287         if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO) {
 288                 err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, info);
 289                 if (err)
 290                         goto give_sigsegv;
 291         }
 292
 293         /* Create the ucontext.  */
 294         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_flags);
 295         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_link);
 296         err |= __put_user(me->sas_ss_sp, &frame->uc.uc_stack.ss_sp);
 297         err |= __put_user(sas_ss_flags(regs->sp),
 298                           &frame->uc.uc_stack.ss_flags);
 299         err |= __put_user(me->sas_ss_size, &frame->uc.uc_stack.ss_size);
 300         err |= setup_sigcontext(&frame->uc.uc_mcontext, regs, set->sig[0], me);
 301         err |= __put_user(fp, &frame->uc.uc_mcontext.fpstate);
 302         if (sizeof(*set) == 16) {
 303                 __put_user(set->sig[0], &frame->uc.uc_sigmask.sig[0]);
 304                 __put_user(set->sig[1], &frame->uc.uc_sigmask.sig[1]);
 305         } else
 306                 err |= __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set));
 307
 308         /* Set up to return from userspace.  If provided, use a stub
 309            already in userspace.  */
 310         /* x86-64 should always use SA_RESTORER. */
 311         if (ka->sa.sa_flags & SA_RESTORER) {
 312                 err |= __put_user(ka->sa.sa_restorer, &frame->pretcode);
 313         } else {
 314                 /* could use a vstub here */
 315                 goto give_sigsegv;
 316         }
 317
 318         if (err)
 319                 goto give_sigsegv;
 320
 321         /* Set up registers for signal handler */
 322         regs->di = sig;
 323         /* In case the signal handler was declared without prototypes */
 324         regs->ax = 0;
 325
 326         /* This also works for non SA_SIGINFO handlers because they expect the
 327            next argument after the signal number on the stack. */
 328         regs->si = (unsigned long)&frame->info;
 329         regs->dx = (unsigned long)&frame->uc;
 330         regs->ip = (unsigned long) ka->sa.sa_handler;
 331
 332         regs->sp = (unsigned long)frame;
 333
 334         /* Set up the CS register to run signal handlers in 64-bit mode,
 335            even if the handler happens to be interrupting 32-bit code. */
 336         regs->cs = __USER_CS;
 337
 338         return 0;
 339
 340 give_sigsegv:
 341         force_sigsegv(sig, current);
 342         return -EFAULT;
 343 }
 344
 345 /*
 346  * Return -1L or the syscall number that @regs is executing.
 347  */
 348 static long current_syscall(struct pt_regs *regs)
 349 {
 350         /*
 351          * We always sign-extend a -1 value being set here,
 352          * so this is always either -1L or a syscall number.
 353          */
 354         return regs->orig_ax;
 355 }
 356
 357 /*
 358  * Return a value that is -EFOO if the system call in @regs->orig_ax
 359  * returned an error.  This only works for @regs from @current.
 360  */
 361 static long current_syscall_ret(struct pt_regs *regs)
 362 {
 363 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 364         if (test_thread_flag(TIF_IA32))
 365                 /*
 366                  * Sign-extend the value so (int)-EFOO becomes (long)-EFOO
 367                  * and will match correctly in comparisons.
 368                  */
 369                 return (int) regs->ax;
 370 #endif
 371         return regs->ax;
 372 }
 373
 374 /*
 375  * OK, we're invoking a handler
 376  */
 377
 378 static int
 379 handle_signal(unsigned long sig, siginfo_t *info, struct k_sigaction *ka,
 380               sigset_t *oldset, struct pt_regs *regs)
 381 {
 382         int ret;
 383
 384         /* Are we from a system call? */
 385         if (current_syscall(regs) >= 0) {
 386                 /* If so, check system call restarting.. */
 387                 switch (current_syscall_ret(regs)) {
 388                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 389                 case -ERESTARTNOHAND:
 390                         regs->ax = -EINTR;
 391                         break;
 392
 393                 case -ERESTARTSYS:
 394                         if (!(ka->sa.sa_flags & SA_RESTART)) {
 395                                 regs->ax = -EINTR;
 396                                 break;
 397                         }
 398                 /* fallthrough */
 399                 case -ERESTARTNOINTR:
 400                         regs->ax = regs->orig_ax;
 401                         regs->ip -= 2;
 402                         break;
 403                 }
 404         }
 405
 406         /*
 407          * If TF is set due to a debugger (TIF_FORCED_TF), clear the TF
 408          * flag so that register information in the sigcontext is correct.
 409          */
 410         if (unlikely(regs->flags & X86_EFLAGS_TF) &&
 411             likely(test_and_clear_thread_flag(TIF_FORCED_TF)))
 412                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 413
 414 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 415         if (test_thread_flag(TIF_IA32)) {
 416                 if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
 417                         ret = ia32_setup_rt_frame(sig, ka, info, oldset, regs);
 418                 else
 419                         ret = ia32_setup_frame(sig, ka, oldset, regs);
 420         } else
 421 #endif
 422         ret = setup_rt_frame(sig, ka, info, oldset, regs);
 423
 424         if (ret == 0) {
 425                 /*
 426                  * This has nothing to do with segment registers,
 427                  * despite the name.  This magic affects uaccess.h
 428                  * macros' behavior.  Reset it to the normal setting.
 429                  */
 430                 set_fs(USER_DS);
 431
 432                 /*
 433                  * Clear the direction flag as per the ABI for function entry.
 434                  */
 435                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_DF;
 436
 437                 /*
 438                  * Clear TF when entering the signal handler, but
 439                  * notify any tracer that was single-stepping it.
 440                  * The tracer may want to single-step inside the
 441                  * handler too.
 442                  */
 443                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 444                 if (test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP))
 445                         ptrace_notify(SIGTRAP);
 446
 447                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 448                 sigorsets(&current->blocked, &current->blocked, &ka->sa.sa_mask);
 449                 if (!(ka->sa.sa_flags & SA_NODEFER))
 450                         sigaddset(&current->blocked, sig);
 451                 recalc_sigpending();
 452                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 453         }
 454
 455         return ret;
 456 }
 457
 458 /*
 459  * Note that 'init' is a special process: it doesn't get signals it doesn't
 460  * want to handle. Thus you cannot kill init even with a SIGKILL even by
 461  * mistake.
 462  */
 463 static void do_signal(struct pt_regs *regs)
 464 {
 465         struct k_sigaction ka;
 466         siginfo_t info;
 467         int signr;
 468         sigset_t *oldset;
 469
 470         /*
 471          * We want the common case to go fast, which is why we may in certain
 472          * cases get here from kernel mode. Just return without doing anything
 473          * if so.
 474          * X86_32: vm86 regs switched out by assembly code before reaching
 475          * here, so testing against kernel CS suffices.
 476          */
 477         if (!user_mode(regs))
 478                 return;
 479
 480         if (current_thread_info()->status & TS_RESTORE_SIGMASK)
 481                 oldset = &current->saved_sigmask;
 482         else
 483                 oldset = &current->blocked;
 484
 485         signr = get_signal_to_deliver(&info, &ka, regs, NULL);
 486         if (signr > 0) {
 487                 /* Re-enable any watchpoints before delivering the
 488                  * signal to user space. The processor register will
 489                  * have been cleared if the watchpoint triggered
 490                  * inside the kernel.
 491                  */
 492                 if (current->thread.debugreg7)
 493                         set_debugreg(current->thread.debugreg7, 7);
 494
 495                 /* Whee!  Actually deliver the signal.  */
 496                 if (handle_signal(signr, &info, &ka, oldset, regs) == 0) {
 497                         /*
 498                          * A signal was successfully delivered; the saved
 499                          * sigmask will have been stored in the signal frame,
 500                          * and will be restored by sigreturn, so we can simply
 501                          * clear the TS_RESTORE_SIGMASK flag.
 502                          */
 503                         current_thread_info()->status &= ~TS_RESTORE_SIGMASK;
 504                 }
 505                 return;
 506         }
 507
 508         /* Did we come from a system call? */
 509         if (current_syscall(regs) >= 0) {
 510                 /* Restart the system call - no handlers present */
 511                 switch (current_syscall_ret(regs)) {
 512                 case -ERESTARTNOHAND:
 513                 case -ERESTARTSYS:
 514                 case -ERESTARTNOINTR:
 515                         regs->ax = regs->orig_ax;
 516                         regs->ip -= 2;
 517                         break;
 518                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 519                         regs->ax = test_thread_flag(TIF_IA32) ?
 520                                         __NR_ia32_restart_syscall :
 521                                         __NR_restart_syscall;
 522                         regs->ip -= 2;
 523                         break;
 524                 }
 525         }
 526
 527         /*
 528          * If there's no signal to deliver, we just put the saved sigmask
 529          * back.
 530          */
 531         if (current_thread_info()->status & TS_RESTORE_SIGMASK) {
 532                 current_thread_info()->status &= ~TS_RESTORE_SIGMASK;
 533                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &current->saved_sigmask, NULL);
 534         }
 535 }
 536
 537 void do_notify_resume(struct pt_regs *regs, void *unused,
 538                       __u32 thread_info_flags)
 539 {
 540 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 541         /* notify userspace of pending MCEs */
 542         if (thread_info_flags & _TIF_MCE_NOTIFY)
 543                 mce_notify_user();
 544 #endif /* CONFIG_X86_MCE */
 545
 546         /* deal with pending signal delivery */
 547         if (thread_info_flags & _TIF_SIGPENDING)
 548                 do_signal(regs);
 549 }
 550
 551 void signal_fault(struct pt_regs *regs, void __user *frame, char *where)
 552 {
 553         struct task_struct *me = current;
 554         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit()) {
 555                 printk("%s[%d] bad frame in %s frame:%p ip:%lx sp:%lx orax:%lx",
 556                me->comm, me->pid, where, frame, regs->ip,
 557                    regs->sp, regs->orig_ax);
 558                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 559                 printk("\n");
 560         }
 561
 562         force_sig(SIGSEGV, me);
 563 }