arch/x86/um/signal.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003 PathScale, Inc.
   3  * Copyright (C) 2003 - 2007 Jeff Dike (jdike@{addtoit,linux.intel}.com)
   4  * Licensed under the GPL
   5  */
   6
   7
   8 #include <linux/personality.h>
   9 #include <linux/ptrace.h>
  10 #include <linux/kernel.h>
  11 #include <linux/syscalls.h>
  12 #include <asm/unistd.h>
  13 #include <linux/uaccess.h>
  14 #include <asm/ucontext.h>
  15 #include <frame_kern.h>
  16 #include <registers.h>
  17 #include <skas.h>
  18
  19 #ifdef CONFIG_X86_32
  20
  21 /*
  22  * FPU tag word conversions.
  23  */
  24
  25 static inline unsigned short twd_i387_to_fxsr(unsigned short twd)
  26 {
  27         unsigned int tmp; /* to avoid 16 bit prefixes in the code */
  28
  29         /* Transform each pair of bits into 01 (valid) or 00 (empty) */
  30         tmp = ~twd;
  31         tmp = (tmp | (tmp>>1)) & 0x5555; /* 0V0V0V0V0V0V0V0V */
  32         /* and move the valid bits to the lower byte. */
  33         tmp = (tmp | (tmp >> 1)) & 0x3333; /* 00VV00VV00VV00VV */
  34         tmp = (tmp | (tmp >> 2)) & 0x0f0f; /* 0000VVVV0000VVVV */
  35         tmp = (tmp | (tmp >> 4)) & 0x00ff; /* 00000000VVVVVVVV */
  36         return tmp;
  37 }
  38
  39 static inline unsigned long twd_fxsr_to_i387(struct user_fxsr_struct *fxsave)
  40 {
  41         struct _fpxreg *st = NULL;
  42         unsigned long twd = (unsigned long) fxsave->twd;
  43         unsigned long tag;
  44         unsigned long ret = 0xffff0000;
  45         int i;
  46
  47 #define FPREG_ADDR(f, n)        ((char *)&(f)->st_space + (n) * 16)
  48
  49         for (i = 0; i < 8; i++) {
  50                 if (twd & 0x1) {
  51                         st = (struct _fpxreg *) FPREG_ADDR(fxsave, i);
  52
  53                         switch (st->exponent & 0x7fff) {
  54                         case 0x7fff:
  55                                 tag = 2;                /* Special */
  56                                 break;
  57                         case 0x0000:
  58                                 if ( !st->significand[0] &&
  59                                      !st->significand[1] &&
  60                                      !st->significand[2] &&
  61                                      !st->significand[3] ) {
  62                                         tag = 1;        /* Zero */
  63                                 } else {
  64                                         tag = 2;        /* Special */
  65                                 }
  66                                 break;
  67                         default:
  68                                 if (st->significand[3] & 0x8000) {
  69                                         tag = 0;        /* Valid */
  70                                 } else {
  71                                         tag = 2;        /* Special */
  72                                 }
  73                                 break;
  74                         }
  75                 } else {
  76                         tag = 3;                        /* Empty */
  77                 }
  78                 ret |= (tag << (2 * i));
  79                 twd = twd >> 1;
  80         }
  81         return ret;
  82 }
  83
  84 static int convert_fxsr_to_user(struct _fpstate __user *buf,
  85                                 struct user_fxsr_struct *fxsave)
  86 {
  87         unsigned long env[7];
  88         struct _fpreg __user *to;
  89         struct _fpxreg *from;
  90         int i;
  91
  92         env[0] = (unsigned long)fxsave->cwd | 0xffff0000ul;
  93         env[1] = (unsigned long)fxsave->swd | 0xffff0000ul;
  94         env[2] = twd_fxsr_to_i387(fxsave);
  95         env[3] = fxsave->fip;
  96         env[4] = fxsave->fcs | ((unsigned long)fxsave->fop << 16);
  97         env[5] = fxsave->foo;
  98         env[6] = fxsave->fos;
  99
 100         if (__copy_to_user(buf, env, 7 * sizeof(unsigned long)))
 101                 return 1;
 102
 103         to = &buf->_st[0];
 104         from = (struct _fpxreg *) &fxsave->st_space[0];
 105         for (i = 0; i < 8; i++, to++, from++) {
 106                 unsigned long __user *t = (unsigned long __user *)to;
 107                 unsigned long *f = (unsigned long *)from;
 108
 109                 if (__put_user(*f, t) ||
 110                                 __put_user(*(f + 1), t + 1) ||
 111                                 __put_user(from->exponent, &to->exponent))
 112                         return 1;
 113         }
 114         return 0;
 115 }
 116
 117 static int convert_fxsr_from_user(struct user_fxsr_struct *fxsave,
 118                                   struct _fpstate __user *buf)
 119 {
 120         unsigned long env[7];
 121         struct _fpxreg *to;
 122         struct _fpreg __user *from;
 123         int i;
 124
 125         if (copy_from_user( env, buf, 7 * sizeof(long)))
 126                 return 1;
 127
 128         fxsave->cwd = (unsigned short)(env[0] & 0xffff);
 129         fxsave->swd = (unsigned short)(env[1] & 0xffff);
 130         fxsave->twd = twd_i387_to_fxsr((unsigned short)(env[2] & 0xffff));
 131         fxsave->fip = env[3];
 132         fxsave->fop = (unsigned short)((env[4] & 0xffff0000ul) >> 16);
 133         fxsave->fcs = (env[4] & 0xffff);
 134         fxsave->foo = env[5];
 135         fxsave->fos = env[6];
 136
 137         to = (struct _fpxreg *) &fxsave->st_space[0];
 138         from = &buf->_st[0];
 139         for (i = 0; i < 8; i++, to++, from++) {
 140                 unsigned long *t = (unsigned long *)to;
 141                 unsigned long __user *f = (unsigned long __user *)from;
 142
 143                 if (__get_user(*t, f) ||
 144                     __get_user(*(t + 1), f + 1) ||
 145                     __get_user(to->exponent, &from->exponent))
 146                         return 1;
 147         }
 148         return 0;
 149 }
 150
 151 extern int have_fpx_regs;
 152
 153 #endif
 154
 155 static int copy_sc_from_user(struct pt_regs *regs,
 156                              struct sigcontext __user *from)
 157 {
 158         struct sigcontext sc;
 159         int err;
 160
 161         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
 162         current->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
 163
 164         err = copy_from_user(&sc, from, sizeof(sc));
 165         if (err)
 166                 return err;
 167
 168 #define GETREG(regno, regname) regs->regs.gp[HOST_##regno] = sc.regname
 169
 170 #ifdef CONFIG_X86_32
 171         GETREG(GS, gs);
 172         GETREG(FS, fs);
 173         GETREG(ES, es);
 174         GETREG(DS, ds);
 175 #endif
 176         GETREG(DI, di);
 177         GETREG(SI, si);
 178         GETREG(BP, bp);
 179         GETREG(SP, sp);
 180         GETREG(BX, bx);
 181         GETREG(DX, dx);
 182         GETREG(CX, cx);
 183         GETREG(AX, ax);
 184         GETREG(IP, ip);
 185
 186 #ifdef CONFIG_X86_64
 187         GETREG(R8, r8);
 188         GETREG(R9, r9);
 189         GETREG(R10, r10);
 190         GETREG(R11, r11);
 191         GETREG(R12, r12);
 192         GETREG(R13, r13);
 193         GETREG(R14, r14);
 194         GETREG(R15, r15);
 195 #endif
 196
 197         GETREG(CS, cs);
 198         GETREG(EFLAGS, flags);
 199 #ifdef CONFIG_X86_32
 200         GETREG(SS, ss);
 201 #endif
 202
 203 #undef GETREG
 204
 205 #ifdef CONFIG_X86_32
 206         if (have_fpx_regs) {
 207                 struct user_fxsr_struct fpx;
 208                 int pid = userspace_pid[current_thread_info()->cpu];
 209
 210                 err = copy_from_user(&fpx,
 211                         &((struct _fpstate __user *)sc.fpstate)->_fxsr_env[0],
 212                                      sizeof(struct user_fxsr_struct));
 213                 if (err)
 214                         return 1;
 215
 216                 err = convert_fxsr_from_user(&fpx, (void *)sc.fpstate);
 217                 if (err)
 218                         return 1;
 219
 220                 err = restore_fpx_registers(pid, (unsigned long *) &fpx);
 221                 if (err < 0) {
 222                         printk(KERN_ERR "copy_sc_from_user - "
 223                                "restore_fpx_registers failed, errno = %d\n",
 224                                -err);
 225                         return 1;
 226                 }
 227         } else
 228 #endif
 229         {
 230                 err = copy_from_user(regs->regs.fp, (void *)sc.fpstate,
 231                                      sizeof(struct _xstate));
 232                 if (err)
 233                         return 1;
 234         }
 235         return 0;
 236 }
 237
 238 static int copy_sc_to_user(struct sigcontext __user *to,
 239                            struct _xstate __user *to_fp, struct pt_regs *regs,
 240                            unsigned long mask)
 241 {
 242         struct sigcontext sc;
 243         struct faultinfo * fi = &current->thread.arch.faultinfo;
 244         int err;
 245         memset(&sc, 0, sizeof(struct sigcontext));
 246
 247 #define PUTREG(regno, regname) sc.regname = regs->regs.gp[HOST_##regno]
 248
 249 #ifdef CONFIG_X86_32
 250         PUTREG(GS, gs);
 251         PUTREG(FS, fs);
 252         PUTREG(ES, es);
 253         PUTREG(DS, ds);
 254 #endif
 255         PUTREG(DI, di);
 256         PUTREG(SI, si);
 257         PUTREG(BP, bp);
 258         PUTREG(SP, sp);
 259         PUTREG(BX, bx);
 260         PUTREG(DX, dx);
 261         PUTREG(CX, cx);
 262         PUTREG(AX, ax);
 263 #ifdef CONFIG_X86_64
 264         PUTREG(R8, r8);
 265         PUTREG(R9, r9);
 266         PUTREG(R10, r10);
 267         PUTREG(R11, r11);
 268         PUTREG(R12, r12);
 269         PUTREG(R13, r13);
 270         PUTREG(R14, r14);
 271         PUTREG(R15, r15);
 272 #endif
 273
 274         sc.cr2 = fi->cr2;
 275         sc.err = fi->error_code;
 276         sc.trapno = fi->trap_no;
 277         PUTREG(IP, ip);
 278         PUTREG(CS, cs);
 279         PUTREG(EFLAGS, flags);
 280 #ifdef CONFIG_X86_32
 281         PUTREG(SP, sp_at_signal);
 282         PUTREG(SS, ss);
 283 #endif
 284 #undef PUTREG
 285         sc.oldmask = mask;
 286         sc.fpstate = (unsigned long)to_fp;
 287
 288         err = copy_to_user(to, &sc, sizeof(struct sigcontext));
 289         if (err)
 290                 return 1;
 291
 292 #ifdef CONFIG_X86_32
 293         if (have_fpx_regs) {
 294                 int pid = userspace_pid[current_thread_info()->cpu];
 295                 struct user_fxsr_struct fpx;
 296
 297                 err = save_fpx_registers(pid, (unsigned long *) &fpx);
 298                 if (err < 0){
 299                         printk(KERN_ERR "copy_sc_to_user - save_fpx_registers "
 300                                "failed, errno = %d\n", err);
 301                         return 1;
 302                 }
 303
 304                 err = convert_fxsr_to_user(&to_fp->fpstate, &fpx);
 305                 if (err)
 306                         return 1;
 307
 308                 err |= __put_user(fpx.swd, &to_fp->fpstate.status);
 309                 err |= __put_user(X86_FXSR_MAGIC, &to_fp->fpstate.magic);
 310                 if (err)
 311                         return 1;
 312
 313                 if (copy_to_user(&to_fp->fpstate._fxsr_env[0], &fpx,
 314                                  sizeof(struct user_fxsr_struct)))
 315                         return 1;
 316         } else
 317 #endif
 318         {
 319                 if (copy_to_user(to_fp, regs->regs.fp, sizeof(struct _xstate)))
 320                         return 1;
 321         }
 322
 323         return 0;
 324 }
 325
 326 #ifdef CONFIG_X86_32
 327 static int copy_ucontext_to_user(struct ucontext __user *uc,
 328                                  struct _xstate __user *fp, sigset_t *set,
 329                                  unsigned long sp)
 330 {
 331         int err = 0;
 332
 333         err |= __save_altstack(&uc->uc_stack, sp);
 334         err |= copy_sc_to_user(&uc->uc_mcontext, fp, &current->thread.regs, 0);
 335         err |= copy_to_user(&uc->uc_sigmask, set, sizeof(*set));
 336         return err;
 337 }
 338
 339 struct sigframe
 340 {
 341         char __user *pretcode;
 342         int sig;
 343         struct sigcontext sc;
 344         struct _xstate fpstate;
 345         unsigned long extramask[_NSIG_WORDS-1];
 346         char retcode[8];
 347 };
 348
 349 struct rt_sigframe
 350 {
 351         char __user *pretcode;
 352         int sig;
 353         struct siginfo __user *pinfo;
 354         void __user *puc;
 355         struct siginfo info;
 356         struct ucontext uc;
 357         struct _xstate fpstate;
 358         char retcode[8];
 359 };
 360
 361 int setup_signal_stack_sc(unsigned long stack_top, struct ksignal *ksig,
 362                           struct pt_regs *regs, sigset_t *mask)
 363 {
 364         struct sigframe __user *frame;
 365         void __user *restorer;
 366         int err = 0, sig = ksig->sig;
 367
 368         /* This is the same calculation as i386 - ((sp + 4) & 15) == 0 */
 369         stack_top = ((stack_top + 4) & -16UL) - 4;
 370         frame = (struct sigframe __user *) stack_top - 1;
 371         if (!access_ok(frame, sizeof(*frame)))
 372                 return 1;
 373
 374         restorer = frame->retcode;
 375         if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_RESTORER)
 376                 restorer = ksig->ka.sa.sa_restorer;
 377
 378         err |= __put_user(restorer, &frame->pretcode);
 379         err |= __put_user(sig, &frame->sig);
 380         err |= copy_sc_to_user(&frame->sc, &frame->fpstate, regs, mask->sig[0]);
 381         if (_NSIG_WORDS > 1)
 382                 err |= __copy_to_user(&frame->extramask, &mask->sig[1],
 383                                       sizeof(frame->extramask));
 384
 385         /*
 386          * This is popl %eax ; movl $,%eax ; int $0x80
 387          *
 388          * WE DO NOT USE IT ANY MORE! It's only left here for historical
 389          * reasons and because gdb uses it as a signature to notice
 390          * signal handler stack frames.
 391          */
 392         err |= __put_user(0xb858, (short __user *)(frame->retcode+0));
 393         err |= __put_user(__NR_sigreturn, (int __user *)(frame->retcode+2));
 394         err |= __put_user(0x80cd, (short __user *)(frame->retcode+6));
 395
 396         if (err)
 397                 return err;
 398
 399         PT_REGS_SP(regs) = (unsigned long) frame;
 400         PT_REGS_IP(regs) = (unsigned long) ksig->ka.sa.sa_handler;
 401         PT_REGS_AX(regs) = (unsigned long) sig;
 402         PT_REGS_DX(regs) = (unsigned long) 0;
 403         PT_REGS_CX(regs) = (unsigned long) 0;
 404         return 0;
 405 }
 406
 407 int setup_signal_stack_si(unsigned long stack_top, struct ksignal *ksig,
 408                           struct pt_regs *regs, sigset_t *mask)
 409 {
 410         struct rt_sigframe __user *frame;
 411         void __user *restorer;
 412         int err = 0, sig = ksig->sig;
 413
 414         stack_top &= -8UL;
 415         frame = (struct rt_sigframe __user *) stack_top - 1;
 416         if (!access_ok(frame, sizeof(*frame)))
 417                 return 1;
 418
 419         restorer = frame->retcode;
 420         if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_RESTORER)
 421                 restorer = ksig->ka.sa.sa_restorer;
 422
 423         err |= __put_user(restorer, &frame->pretcode);
 424         err |= __put_user(sig, &frame->sig);
 425         err |= __put_user(&frame->info, &frame->pinfo);
 426         err |= __put_user(&frame->uc, &frame->puc);
 427         err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, &ksig->info);
 428         err |= copy_ucontext_to_user(&frame->uc, &frame->fpstate, mask,
 429                                         PT_REGS_SP(regs));
 430
 431         /*
 432          * This is movl $,%eax ; int $0x80
 433          *
 434          * WE DO NOT USE IT ANY MORE! It's only left here for historical
 435          * reasons and because gdb uses it as a signature to notice
 436          * signal handler stack frames.
 437          */
 438         err |= __put_user(0xb8, (char __user *)(frame->retcode+0));
 439         err |= __put_user(__NR_rt_sigreturn, (int __user *)(frame->retcode+1));
 440         err |= __put_user(0x80cd, (short __user *)(frame->retcode+5));
 441
 442         if (err)
 443                 return err;
 444
 445         PT_REGS_SP(regs) = (unsigned long) frame;
 446         PT_REGS_IP(regs) = (unsigned long) ksig->ka.sa.sa_handler;
 447         PT_REGS_AX(regs) = (unsigned long) sig;
 448         PT_REGS_DX(regs) = (unsigned long) &frame->info;
 449         PT_REGS_CX(regs) = (unsigned long) &frame->uc;
 450         return 0;
 451 }
 452
 453 SYSCALL_DEFINE0(sigreturn)
 454 {
 455         unsigned long sp = PT_REGS_SP(&current->thread.regs);
 456         struct sigframe __user *frame = (struct sigframe __user *)(sp - 8);
 457         sigset_t set;
 458         struct sigcontext __user *sc = &frame->sc;
 459         int sig_size = (_NSIG_WORDS - 1) * sizeof(unsigned long);
 460
 461         if (copy_from_user(&set.sig[0], &sc->oldmask, sizeof(set.sig[0])) ||
 462             copy_from_user(&set.sig[1], frame->extramask, sig_size))
 463                 goto segfault;
 464
 465         set_current_blocked(&set);
 466
 467         if (copy_sc_from_user(&current->thread.regs, sc))
 468                 goto segfault;
 469
 470         /* Avoid ERESTART handling */
 471         PT_REGS_SYSCALL_NR(&current->thread.regs) = -1;
 472         return PT_REGS_SYSCALL_RET(&current->thread.regs);
 473
 474  segfault:
 475         force_sig(SIGSEGV);
 476         return 0;
 477 }
 478
 479 #else
 480
 481 struct rt_sigframe
 482 {
 483         char __user *pretcode;
 484         struct ucontext uc;
 485         struct siginfo info;
 486         struct _xstate fpstate;
 487 };
 488
 489 int setup_signal_stack_si(unsigned long stack_top, struct ksignal *ksig,
 490                           struct pt_regs *regs, sigset_t *set)
 491 {
 492         struct rt_sigframe __user *frame;
 493         int err = 0, sig = ksig->sig;
 494         unsigned long fp_to;
 495
 496         frame = (struct rt_sigframe __user *)
 497                 round_down(stack_top - sizeof(struct rt_sigframe), 16);
 498         /* Subtract 128 for a red zone and 8 for proper alignment */
 499         frame = (struct rt_sigframe __user *) ((unsigned long) frame - 128 - 8);
 500
 501         if (!access_ok(frame, sizeof(*frame)))
 502                 goto out;
 503
 504         if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_SIGINFO) {
 505                 err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, &ksig->info);
 506                 if (err)
 507                         goto out;
 508         }
 509
 510         /* Create the ucontext.  */
 511         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_flags);
 512         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_link);
 513         err |= __save_altstack(&frame->uc.uc_stack, PT_REGS_SP(regs));
 514         err |= copy_sc_to_user(&frame->uc.uc_mcontext, &frame->fpstate, regs,
 515                                set->sig[0]);
 516
 517         fp_to = (unsigned long)&frame->fpstate;
 518
 519         err |= __put_user(fp_to, &frame->uc.uc_mcontext.fpstate);
 520         if (sizeof(*set) == 16) {
 521                 err |= __put_user(set->sig[0], &frame->uc.uc_sigmask.sig[0]);
 522                 err |= __put_user(set->sig[1], &frame->uc.uc_sigmask.sig[1]);
 523         }
 524         else
 525                 err |= __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set,
 526                                       sizeof(*set));
 527
 528         /*
 529          * Set up to return from userspace.  If provided, use a stub
 530          * already in userspace.
 531          */
 532         /* x86-64 should always use SA_RESTORER. */
 533         if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_RESTORER)
 534                 err |= __put_user((void *)ksig->ka.sa.sa_restorer,
 535                                   &frame->pretcode);
 536         else
 537                 /* could use a vstub here */
 538                 return err;
 539
 540         if (err)
 541                 return err;
 542
 543         PT_REGS_SP(regs) = (unsigned long) frame;
 544         PT_REGS_DI(regs) = sig;
 545         /* In case the signal handler was declared without prototypes */
 546         PT_REGS_AX(regs) = 0;
 547
 548         /*
 549          * This also works for non SA_SIGINFO handlers because they expect the
 550          * next argument after the signal number on the stack.
 551          */
 552         PT_REGS_SI(regs) = (unsigned long) &frame->info;
 553         PT_REGS_DX(regs) = (unsigned long) &frame->uc;
 554         PT_REGS_IP(regs) = (unsigned long) ksig->ka.sa.sa_handler;
 555  out:
 556         return err;
 557 }
 558 #endif
 559
 560 SYSCALL_DEFINE0(rt_sigreturn)
 561 {
 562         unsigned long sp = PT_REGS_SP(&current->thread.regs);
 563         struct rt_sigframe __user *frame =
 564                 (struct rt_sigframe __user *)(sp - sizeof(long));
 565         struct ucontext __user *uc = &frame->uc;
 566         sigset_t set;
 567
 568         if (copy_from_user(&set, &uc->uc_sigmask, sizeof(set)))
 569                 goto segfault;
 570
 571         set_current_blocked(&set);
 572
 573         if (copy_sc_from_user(&current->thread.regs, &uc->uc_mcontext))
 574                 goto segfault;
 575
 576         /* Avoid ERESTART handling */
 577         PT_REGS_SYSCALL_NR(&current->thread.regs) = -1;
 578         return PT_REGS_SYSCALL_RET(&current->thread.regs);
 579
 580  segfault:
 581         force_sig(SIGSEGV);
 582         return 0;
 583 }