x86/signal: Introduce helpers to get the maximum signal frame size
authorChang S. Bae <chang.seok.bae@intel.com>
Tue, 18 May 2021 20:03:16 +0000 (13:03 -0700)
committerBorislav Petkov <bp@suse.de>
Wed, 19 May 2021 09:46:27 +0000 (11:46 +0200)
Signal frames do not have a fixed format and can vary in size when a number
of things change: supported XSAVE features, 32 vs. 64-bit apps, etc.

Add support for a runtime method for userspace to dynamically discover
how large a signal stack needs to be.

Introduce a new variable, max_frame_size, and helper functions for the
calculation to be used in a new user interface. Set max_frame_size to a
system-wide worst-case value, instead of storing multiple app-specific
values.

Signed-off-by: Chang S. Bae <chang.seok.bae@intel.com>
Signed-off-by: Borislav Petkov <bp@suse.de>
Reviewed-by: Len Brown <len.brown@intel.com>
Acked-by: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Acked-by: H.J. Lu <hjl.tools@gmail.com>
Link: https://lkml.kernel.org/r/20210518200320.17239-3-chang.seok.bae@intel.com
arch/x86/include/asm/fpu/signal.h
arch/x86/include/asm/sigframe.h
arch/x86/kernel/cpu/common.c
arch/x86/kernel/fpu/signal.c
arch/x86/kernel/signal.c

index 7fb516b6893a8fea46895275c8496b484446e333..8b6631dffefdf23892df2a7276c79062b7f83107 100644 (file)
@@ -29,6 +29,8 @@ unsigned long
 fpu__alloc_mathframe(unsigned long sp, int ia32_frame,
                     unsigned long *buf_fx, unsigned long *size);
 
+unsigned long fpu__get_fpstate_size(void);
+
 extern void fpu__init_prepare_fx_sw_frame(void);
 
 #endif /* _ASM_X86_FPU_SIGNAL_H */
index 84eab27248754233da3d75f9b27cecd8f0fb89ff..5b1ed650b12489f328c38645cebd66f446603532 100644 (file)
@@ -85,4 +85,6 @@ struct rt_sigframe_x32 {
 
 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 
+void __init init_sigframe_size(void);
+
 #endif /* _ASM_X86_SIGFRAME_H */
index a1b756c49a93a166293f56c1a7ff3a14b6fde741..9173dd4758187557458ae784b4c7cd98640ffa46 100644 (file)
@@ -58,6 +58,7 @@
 #include <asm/intel-family.h>
 #include <asm/cpu_device_id.h>
 #include <asm/uv/uv.h>
+#include <asm/sigframe.h>
 
 #include "cpu.h"
 
@@ -1332,6 +1333,8 @@ static void __init early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 
        fpu__init_system(c);
 
+       init_sigframe_size();
+
 #ifdef CONFIG_X86_32
        /*
         * Regardless of whether PCID is enumerated, the SDM says
index a4ec65317a7fa4e1b56d572ccd2a44ae07356f56..dbb304e48f1673f63aacf3e4b1e843d4e45b1137 100644 (file)
@@ -507,6 +507,25 @@ fpu__alloc_mathframe(unsigned long sp, int ia32_frame,
 
        return sp;
 }
+
+unsigned long fpu__get_fpstate_size(void)
+{
+       unsigned long ret = xstate_sigframe_size();
+
+       /*
+        * This space is needed on (most) 32-bit kernels, or when a 32-bit
+        * app is running on a 64-bit kernel. To keep things simple, just
+        * assume the worst case and always include space for 'freg_state',
+        * even for 64-bit apps on 64-bit kernels. This wastes a bit of
+        * space, but keeps the code simple.
+        */
+       if ((IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION) ||
+            IS_ENABLED(CONFIG_X86_32)) && use_fxsr())
+               ret += sizeof(struct fregs_state);
+
+       return ret;
+}
+
 /*
  * Prepare the SW reserved portion of the fxsave memory layout, indicating
  * the presence of the extended state information in the memory layout
index a06cb107c0e88e8621cd514d3dd1546979f4bfb7..689a4b6dd18fc4cfbda3f62d59a36c092e80c7fc 100644 (file)
@@ -212,6 +212,11 @@ do {                                                                       \
  * Set up a signal frame.
  */
 
+/* x86 ABI requires 16-byte alignment */
+#define FRAME_ALIGNMENT        16UL
+
+#define MAX_FRAME_PADDING      (FRAME_ALIGNMENT - 1)
+
 /*
  * Determine which stack to use..
  */
@@ -222,9 +227,9 @@ static unsigned long align_sigframe(unsigned long sp)
         * Align the stack pointer according to the i386 ABI,
         * i.e. so that on function entry ((sp + 4) & 15) == 0.
         */
-       sp = ((sp + 4) & -16ul) - 4;
+       sp = ((sp + 4) & -FRAME_ALIGNMENT) - 4;
 #else /* !CONFIG_X86_32 */
-       sp = round_down(sp, 16) - 8;
+       sp = round_down(sp, FRAME_ALIGNMENT) - 8;
 #endif
        return sp;
 }
@@ -663,6 +668,56 @@ badframe:
        return 0;
 }
 
+/*
+ * There are four different struct types for signal frame: sigframe_ia32,
+ * rt_sigframe_ia32, rt_sigframe_x32, and rt_sigframe. Use the worst case
+ * -- the largest size. It means the size for 64-bit apps is a bit more
+ * than needed, but this keeps the code simple.
+ */
+#if defined(CONFIG_X86_32) || defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
+# define MAX_FRAME_SIGINFO_UCTXT_SIZE  sizeof(struct sigframe_ia32)
+#else
+# define MAX_FRAME_SIGINFO_UCTXT_SIZE  sizeof(struct rt_sigframe)
+#endif
+
+/*
+ * The FP state frame contains an XSAVE buffer which must be 64-byte aligned.
+ * If a signal frame starts at an unaligned address, extra space is required.
+ * This is the max alignment padding, conservatively.
+ */
+#define MAX_XSAVE_PADDING      63UL
+
+/*
+ * The frame data is composed of the following areas and laid out as:
+ *
+ * -------------------------
+ * | alignment padding     |
+ * -------------------------
+ * | (f)xsave frame        |
+ * -------------------------
+ * | fsave header          |
+ * -------------------------
+ * | alignment padding     |
+ * -------------------------
+ * | siginfo + ucontext    |
+ * -------------------------
+ */
+
+/* max_frame_size tells userspace the worst case signal stack size. */
+static unsigned long __ro_after_init max_frame_size;
+
+void __init init_sigframe_size(void)
+{
+       max_frame_size = MAX_FRAME_SIGINFO_UCTXT_SIZE + MAX_FRAME_PADDING;
+
+       max_frame_size += fpu__get_fpstate_size() + MAX_XSAVE_PADDING;
+
+       /* Userspace expects an aligned size. */
+       max_frame_size = round_up(max_frame_size, FRAME_ALIGNMENT);
+
+       pr_info("max sigframe size: %lu\n", max_frame_size);
+}
+
 static inline int is_ia32_compat_frame(struct ksignal *ksig)
 {
        return IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION) &&