arch/arm64/kernel/syscall.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 #include <linux/compiler.h>
   4 #include <linux/context_tracking.h>
   5 #include <linux/errno.h>
   6 #include <linux/nospec.h>
   7 #include <linux/ptrace.h>
   8 #include <linux/randomize_kstack.h>
   9 #include <linux/syscalls.h>
  10
  11 #include <asm/daifflags.h>
  12 #include <asm/debug-monitors.h>
  13 #include <asm/exception.h>
  14 #include <asm/fpsimd.h>
  15 #include <asm/syscall.h>
  16 #include <asm/thread_info.h>
  17 #include <asm/unistd.h>
  18
  19 long compat_arm_syscall(struct pt_regs *regs, int scno);
  20 long sys_ni_syscall(void);
  21
  22 static long do_ni_syscall(struct pt_regs *regs, int scno)
  23 {
  24 #ifdef CONFIG_COMPAT
  25         long ret;
  26         if (is_compat_task()) {
  27                 ret = compat_arm_syscall(regs, scno);
  28                 if (ret != -ENOSYS)
  29                         return ret;
  30         }
  31 #endif
  32
  33         return sys_ni_syscall();
  34 }
  35
  36 static long __invoke_syscall(struct pt_regs *regs, syscall_fn_t syscall_fn)
  37 {
  38         return syscall_fn(regs);
  39 }
  40
  41 static void invoke_syscall(struct pt_regs *regs, unsigned int scno,
  42                            unsigned int sc_nr,
  43                            const syscall_fn_t syscall_table[])
  44 {
  45         long ret;
  46
  47         add_random_kstack_offset();
  48
  49         if (scno < sc_nr) {
  50                 syscall_fn_t syscall_fn;
  51                 syscall_fn = syscall_table[array_index_nospec(scno, sc_nr)];
  52                 ret = __invoke_syscall(regs, syscall_fn);
  53         } else {
  54                 ret = do_ni_syscall(regs, scno);
  55         }
  56
  57         syscall_set_return_value(current, regs, 0, ret);
  58
  59         /*
  60          * Ultimately, this value will get limited by KSTACK_OFFSET_MAX(),
  61          * but not enough for arm64 stack utilization comfort. To keep
  62          * reasonable stack head room, reduce the maximum offset to 9 bits.
  63          *
  64          * The actual entropy will be further reduced by the compiler when
  65          * applying stack alignment constraints: the AAPCS mandates a
  66          * 16-byte (i.e. 4-bit) aligned SP at function boundaries.
  67          *
  68          * The resulting 5 bits of entropy is seen in SP[8:4].
  69          */
  70         choose_random_kstack_offset(get_random_u16() & 0x1FF);
  71 }
  72
  73 static inline bool has_syscall_work(unsigned long flags)
  74 {
  75         return unlikely(flags & _TIF_SYSCALL_WORK);
  76 }
  77
  78 int syscall_trace_enter(struct pt_regs *regs);
  79 void syscall_trace_exit(struct pt_regs *regs);
  80
  81 static void el0_svc_common(struct pt_regs *regs, int scno, int sc_nr,
  82                            const syscall_fn_t syscall_table[])
  83 {
  84         unsigned long flags = read_thread_flags();
  85
  86         regs->orig_x0 = regs->regs[0];
  87         regs->syscallno = scno;
  88
  89         /*
  90          * BTI note:
  91          * The architecture does not guarantee that SPSR.BTYPE is zero
  92          * on taking an SVC, so we could return to userspace with a
  93          * non-zero BTYPE after the syscall.
  94          *
  95          * This shouldn't matter except when userspace is explicitly
  96          * doing something stupid, such as setting PROT_BTI on a page
  97          * that lacks conforming BTI/PACIxSP instructions, falling
  98          * through from one executable page to another with differing
  99          * PROT_BTI, or messing with BTYPE via ptrace: in such cases,
 100          * userspace should not be surprised if a SIGILL occurs on
 101          * syscall return.
 102          *
 103          * So, don't touch regs->pstate & PSR_BTYPE_MASK here.
 104          * (Similarly for HVC and SMC elsewhere.)
 105          */
 106
 107         local_daif_restore(DAIF_PROCCTX);
 108
 109         if (flags & _TIF_MTE_ASYNC_FAULT) {
 110                 /*
 111                  * Process the asynchronous tag check fault before the actual
 112                  * syscall. do_notify_resume() will send a signal to userspace
 113                  * before the syscall is restarted.
 114                  */
 115                 syscall_set_return_value(current, regs, -ERESTARTNOINTR, 0);
 116                 return;
 117         }
 118
 119         if (has_syscall_work(flags)) {
 120                 /*
 121                  * The de-facto standard way to skip a system call using ptrace
 122                  * is to set the system call to -1 (NO_SYSCALL) and set x0 to a
 123                  * suitable error code for consumption by userspace. However,
 124                  * this cannot be distinguished from a user-issued syscall(-1)
 125                  * and so we must set x0 to -ENOSYS here in case the tracer doesn't
 126                  * issue the skip and we fall into trace_exit with x0 preserved.
 127                  *
 128                  * This is slightly odd because it also means that if a tracer
 129                  * sets the system call number to -1 but does not initialise x0,
 130                  * then x0 will be preserved for all system calls apart from a
 131                  * user-issued syscall(-1). However, requesting a skip and not
 132                  * setting the return value is unlikely to do anything sensible
 133                  * anyway.
 134                  */
 135                 if (scno == NO_SYSCALL)
 136                         syscall_set_return_value(current, regs, -ENOSYS, 0);
 137                 scno = syscall_trace_enter(regs);
 138                 if (scno == NO_SYSCALL)
 139                         goto trace_exit;
 140         }
 141
 142         invoke_syscall(regs, scno, sc_nr, syscall_table);
 143
 144         /*
 145          * The tracing status may have changed under our feet, so we have to
 146          * check again. However, if we were tracing entry, then we always trace
 147          * exit regardless, as the old entry assembly did.
 148          */
 149         if (!has_syscall_work(flags) && !IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_RSEQ)) {
 150                 local_daif_mask();
 151                 flags = read_thread_flags();
 152                 if (!has_syscall_work(flags) && !(flags & _TIF_SINGLESTEP))
 153                         return;
 154                 local_daif_restore(DAIF_PROCCTX);
 155         }
 156
 157 trace_exit:
 158         syscall_trace_exit(regs);
 159 }
 160
 161 /*
 162  * As per the ABI exit SME streaming mode and clear the SVE state not
 163  * shared with FPSIMD on syscall entry.
 164  */
 165 static inline void fp_user_discard(void)
 166 {
 167         /*
 168          * If SME is active then exit streaming mode.  If ZA is active
 169          * then flush the SVE registers but leave userspace access to
 170          * both SVE and SME enabled, otherwise disable SME for the
 171          * task and fall through to disabling SVE too.  This means
 172          * that after a syscall we never have any streaming mode
 173          * register state to track, if this changes the KVM code will
 174          * need updating.
 175          */
 176         if (system_supports_sme() && test_thread_flag(TIF_SME)) {
 177                 u64 svcr = read_sysreg_s(SYS_SVCR);
 178
 179                 if (svcr & SVCR_SM_MASK)
 180                         sme_smstop_sm();
 181         }
 182
 183         if (!system_supports_sve())
 184                 return;
 185
 186         /*
 187          * If SME is not active then disable SVE, the registers will
 188          * be cleared when userspace next attempts to access them and
 189          * we do not need to track the SVE register state until then.
 190          */
 191         clear_thread_flag(TIF_SVE);
 192
 193         /*
 194          * task_fpsimd_load() won't be called to update CPACR_EL1 in
 195          * ret_to_user unless TIF_FOREIGN_FPSTATE is still set, which only
 196          * happens if a context switch or kernel_neon_begin() or context
 197          * modification (sigreturn, ptrace) intervenes.
 198          * So, ensure that CPACR_EL1 is already correct for the fast-path case.
 199          */
 200         sve_user_disable();
 201 }
 202
 203 void do_el0_svc(struct pt_regs *regs)
 204 {
 205         fp_user_discard();
 206         el0_svc_common(regs, regs->regs[8], __NR_syscalls, sys_call_table);
 207 }
 208
 209 #ifdef CONFIG_COMPAT
 210 void do_el0_svc_compat(struct pt_regs *regs)
 211 {
 212         el0_svc_common(regs, regs->regs[7], __NR_compat_syscalls,
 213                        compat_sys_call_table);
 214 }
 215 #endif