arch/riscv/kernel/signal.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2009 Sunplus Core Technology Co., Ltd.
   4  *  Chen Liqin <liqin.chen@sunplusct.com>
   5  *  Lennox Wu <lennox.wu@sunplusct.com>
   6  * Copyright (C) 2012 Regents of the University of California
   7  */
   8
   9 #include <linux/compat.h>
  10 #include <linux/signal.h>
  11 #include <linux/uaccess.h>
  12 #include <linux/syscalls.h>
  13 #include <linux/resume_user_mode.h>
  14 #include <linux/linkage.h>
  15 #include <linux/entry-common.h>
  16
  17 #include <asm/ucontext.h>
  18 #include <asm/vdso.h>
  19 #include <asm/signal.h>
  20 #include <asm/signal32.h>
  21 #include <asm/switch_to.h>
  22 #include <asm/vector.h>
  23 #include <asm/csr.h>
  24 #include <asm/cacheflush.h>
  25
  26 unsigned long signal_minsigstksz __ro_after_init;
  27
  28 extern u32 __user_rt_sigreturn[2];
  29 static size_t riscv_v_sc_size __ro_after_init;
  30
  31 #define DEBUG_SIG 0
  32
  33 struct rt_sigframe {
  34         struct siginfo info;
  35         struct ucontext uc;
  36 #ifndef CONFIG_MMU
  37         u32 sigreturn_code[2];
  38 #endif
  39 };
  40
  41 #ifdef CONFIG_FPU
  42 static long restore_fp_state(struct pt_regs *regs,
  43                              union __riscv_fp_state __user *sc_fpregs)
  44 {
  45         long err;
  46         struct __riscv_d_ext_state __user *state = &sc_fpregs->d;
  47
  48         err = __copy_from_user(&current->thread.fstate, state, sizeof(*state));
  49         if (unlikely(err))
  50                 return err;
  51
  52         fstate_restore(current, regs);
  53         return 0;
  54 }
  55
  56 static long save_fp_state(struct pt_regs *regs,
  57                           union __riscv_fp_state __user *sc_fpregs)
  58 {
  59         long err;
  60         struct __riscv_d_ext_state __user *state = &sc_fpregs->d;
  61
  62         fstate_save(current, regs);
  63         err = __copy_to_user(state, &current->thread.fstate, sizeof(*state));
  64         return err;
  65 }
  66 #else
  67 #define save_fp_state(task, regs) (0)
  68 #define restore_fp_state(task, regs) (0)
  69 #endif
  70
  71 #ifdef CONFIG_RISCV_ISA_V
  72
  73 static long save_v_state(struct pt_regs *regs, void __user **sc_vec)
  74 {
  75         struct __riscv_ctx_hdr __user *hdr;
  76         struct __sc_riscv_v_state __user *state;
  77         void __user *datap;
  78         long err;
  79
  80         hdr = *sc_vec;
  81         /* Place state to the user's signal context space after the hdr */
  82         state = (struct __sc_riscv_v_state __user *)(hdr + 1);
  83         /* Point datap right after the end of __sc_riscv_v_state */
  84         datap = state + 1;
  85
  86         /* datap is designed to be 16 byte aligned for better performance */
  87         WARN_ON(unlikely(!IS_ALIGNED((unsigned long)datap, 16)));
  88
  89         riscv_v_vstate_save(current, regs);
  90         /* Copy everything of vstate but datap. */
  91         err = __copy_to_user(&state->v_state, &current->thread.vstate,
  92                              offsetof(struct __riscv_v_ext_state, datap));
  93         /* Copy the pointer datap itself. */
  94         err |= __put_user(datap, &state->v_state.datap);
  95         /* Copy the whole vector content to user space datap. */
  96         err |= __copy_to_user(datap, current->thread.vstate.datap, riscv_v_vsize);
  97         /* Copy magic to the user space after saving  all vector conetext */
  98         err |= __put_user(RISCV_V_MAGIC, &hdr->magic);
  99         err |= __put_user(riscv_v_sc_size, &hdr->size);
 100         if (unlikely(err))
 101                 return err;
 102
 103         /* Only progress the sv_vec if everything has done successfully  */
 104         *sc_vec += riscv_v_sc_size;
 105         return 0;
 106 }
 107
 108 /*
 109  * Restore Vector extension context from the user's signal frame. This function
 110  * assumes a valid extension header. So magic and size checking must be done by
 111  * the caller.
 112  */
 113 static long __restore_v_state(struct pt_regs *regs, void __user *sc_vec)
 114 {
 115         long err;
 116         struct __sc_riscv_v_state __user *state = sc_vec;
 117         void __user *datap;
 118
 119         /* Copy everything of __sc_riscv_v_state except datap. */
 120         err = __copy_from_user(&current->thread.vstate, &state->v_state,
 121                                offsetof(struct __riscv_v_ext_state, datap));
 122         if (unlikely(err))
 123                 return err;
 124
 125         /* Copy the pointer datap itself. */
 126         err = __get_user(datap, &state->v_state.datap);
 127         if (unlikely(err))
 128                 return err;
 129         /*
 130          * Copy the whole vector content from user space datap. Use
 131          * copy_from_user to prevent information leak.
 132          */
 133         err = copy_from_user(current->thread.vstate.datap, datap, riscv_v_vsize);
 134         if (unlikely(err))
 135                 return err;
 136
 137         riscv_v_vstate_restore(current, regs);
 138
 139         return err;
 140 }
 141 #else
 142 #define save_v_state(task, regs) (0)
 143 #define __restore_v_state(task, regs) (0)
 144 #endif
 145
 146 static long restore_sigcontext(struct pt_regs *regs,
 147         struct sigcontext __user *sc)
 148 {
 149         void __user *sc_ext_ptr = &sc->sc_extdesc.hdr;
 150         __u32 rsvd;
 151         long err;
 152         /* sc_regs is structured the same as the start of pt_regs */
 153         err = __copy_from_user(regs, &sc->sc_regs, sizeof(sc->sc_regs));
 154         if (unlikely(err))
 155                 return err;
 156
 157         /* Restore the floating-point state. */
 158         if (has_fpu()) {
 159                 err = restore_fp_state(regs, &sc->sc_fpregs);
 160                 if (unlikely(err))
 161                         return err;
 162         }
 163
 164         /* Check the reserved word before extensions parsing */
 165         err = __get_user(rsvd, &sc->sc_extdesc.reserved);
 166         if (unlikely(err))
 167                 return err;
 168         if (unlikely(rsvd))
 169                 return -EINVAL;
 170
 171         while (!err) {
 172                 __u32 magic, size;
 173                 struct __riscv_ctx_hdr __user *head = sc_ext_ptr;
 174
 175                 err |= __get_user(magic, &head->magic);
 176                 err |= __get_user(size, &head->size);
 177                 if (unlikely(err))
 178                         return err;
 179
 180                 sc_ext_ptr += sizeof(*head);
 181                 switch (magic) {
 182                 case END_MAGIC:
 183                         if (size != END_HDR_SIZE)
 184                                 return -EINVAL;
 185
 186                         return 0;
 187                 case RISCV_V_MAGIC:
 188                         if (!has_vector() || !riscv_v_vstate_query(regs) ||
 189                             size != riscv_v_sc_size)
 190                                 return -EINVAL;
 191
 192                         err = __restore_v_state(regs, sc_ext_ptr);
 193                         break;
 194                 default:
 195                         return -EINVAL;
 196                 }
 197                 sc_ext_ptr = (void __user *)head + size;
 198         }
 199         return err;
 200 }
 201
 202 static size_t get_rt_frame_size(bool cal_all)
 203 {
 204         struct rt_sigframe __user *frame;
 205         size_t frame_size;
 206         size_t total_context_size = 0;
 207
 208         frame_size = sizeof(*frame);
 209
 210         if (has_vector()) {
 211                 if (cal_all || riscv_v_vstate_query(task_pt_regs(current)))
 212                         total_context_size += riscv_v_sc_size;
 213         }
 214         /*
 215          * Preserved a __riscv_ctx_hdr for END signal context header if an
 216          * extension uses __riscv_extra_ext_header
 217          */
 218         if (total_context_size)
 219                 total_context_size += sizeof(struct __riscv_ctx_hdr);
 220
 221         frame_size += total_context_size;
 222
 223         frame_size = round_up(frame_size, 16);
 224         return frame_size;
 225 }
 226
 227 SYSCALL_DEFINE0(rt_sigreturn)
 228 {
 229         struct pt_regs *regs = current_pt_regs();
 230         struct rt_sigframe __user *frame;
 231         struct task_struct *task;
 232         sigset_t set;
 233         size_t frame_size = get_rt_frame_size(false);
 234
 235         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
 236         current->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
 237
 238         frame = (struct rt_sigframe __user *)regs->sp;
 239
 240         if (!access_ok(frame, frame_size))
 241                 goto badframe;
 242
 243         if (__copy_from_user(&set, &frame->uc.uc_sigmask, sizeof(set)))
 244                 goto badframe;
 245
 246         set_current_blocked(&set);
 247
 248         if (restore_sigcontext(regs, &frame->uc.uc_mcontext))
 249                 goto badframe;
 250
 251         if (restore_altstack(&frame->uc.uc_stack))
 252                 goto badframe;
 253
 254         regs->cause = -1UL;
 255
 256         return regs->a0;
 257
 258 badframe:
 259         task = current;
 260         if (show_unhandled_signals) {
 261                 pr_info_ratelimited(
 262                         "%s[%d]: bad frame in %s: frame=%p pc=%p sp=%p\n",
 263                         task->comm, task_pid_nr(task), __func__,
 264                         frame, (void *)regs->epc, (void *)regs->sp);
 265         }
 266         force_sig(SIGSEGV);
 267         return 0;
 268 }
 269
 270 static long setup_sigcontext(struct rt_sigframe __user *frame,
 271         struct pt_regs *regs)
 272 {
 273         struct sigcontext __user *sc = &frame->uc.uc_mcontext;
 274         struct __riscv_ctx_hdr __user *sc_ext_ptr = &sc->sc_extdesc.hdr;
 275         long err;
 276
 277         /* sc_regs is structured the same as the start of pt_regs */
 278         err = __copy_to_user(&sc->sc_regs, regs, sizeof(sc->sc_regs));
 279         /* Save the floating-point state. */
 280         if (has_fpu())
 281                 err |= save_fp_state(regs, &sc->sc_fpregs);
 282         /* Save the vector state. */
 283         if (has_vector() && riscv_v_vstate_query(regs))
 284                 err |= save_v_state(regs, (void __user **)&sc_ext_ptr);
 285         /* Write zero to fp-reserved space and check it on restore_sigcontext */
 286         err |= __put_user(0, &sc->sc_extdesc.reserved);
 287         /* And put END __riscv_ctx_hdr at the end. */
 288         err |= __put_user(END_MAGIC, &sc_ext_ptr->magic);
 289         err |= __put_user(END_HDR_SIZE, &sc_ext_ptr->size);
 290
 291         return err;
 292 }
 293
 294 static inline void __user *get_sigframe(struct ksignal *ksig,
 295         struct pt_regs *regs, size_t framesize)
 296 {
 297         unsigned long sp;
 298         /* Default to using normal stack */
 299         sp = regs->sp;
 300
 301         /*
 302          * If we are on the alternate signal stack and would overflow it, don't.
 303          * Return an always-bogus address instead so we will die with SIGSEGV.
 304          */
 305         if (on_sig_stack(sp) && !likely(on_sig_stack(sp - framesize)))
 306                 return (void __user __force *)(-1UL);
 307
 308         /* This is the X/Open sanctioned signal stack switching. */
 309         sp = sigsp(sp, ksig) - framesize;
 310
 311         /* Align the stack frame. */
 312         sp &= ~0xfUL;
 313
 314         return (void __user *)sp;
 315 }
 316
 317 static int setup_rt_frame(struct ksignal *ksig, sigset_t *set,
 318         struct pt_regs *regs)
 319 {
 320         struct rt_sigframe __user *frame;
 321         long err = 0;
 322         unsigned long __maybe_unused addr;
 323         size_t frame_size = get_rt_frame_size(false);
 324
 325         frame = get_sigframe(ksig, regs, frame_size);
 326         if (!access_ok(frame, frame_size))
 327                 return -EFAULT;
 328
 329         err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, &ksig->info);
 330
 331         /* Create the ucontext. */
 332         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_flags);
 333         err |= __put_user(NULL, &frame->uc.uc_link);
 334         err |= __save_altstack(&frame->uc.uc_stack, regs->sp);
 335         err |= setup_sigcontext(frame, regs);
 336         err |= __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set));
 337         if (err)
 338                 return -EFAULT;
 339
 340         /* Set up to return from userspace. */
 341 #ifdef CONFIG_MMU
 342         regs->ra = (unsigned long)VDSO_SYMBOL(
 343                 current->mm->context.vdso, rt_sigreturn);
 344 #else
 345         /*
 346          * For the nommu case we don't have a VDSO.  Instead we push two
 347          * instructions to call the rt_sigreturn syscall onto the user stack.
 348          */
 349         if (copy_to_user(&frame->sigreturn_code, __user_rt_sigreturn,
 350                          sizeof(frame->sigreturn_code)))
 351                 return -EFAULT;
 352
 353         addr = (unsigned long)&frame->sigreturn_code;
 354         /* Make sure the two instructions are pushed to icache. */
 355         flush_icache_range(addr, addr + sizeof(frame->sigreturn_code));
 356
 357         regs->ra = addr;
 358 #endif /* CONFIG_MMU */
 359
 360         /*
 361          * Set up registers for signal handler.
 362          * Registers that we don't modify keep the value they had from
 363          * user-space at the time we took the signal.
 364          * We always pass siginfo and mcontext, regardless of SA_SIGINFO,
 365          * since some things rely on this (e.g. glibc's debug/segfault.c).
 366          */
 367         regs->epc = (unsigned long)ksig->ka.sa.sa_handler;
 368         regs->sp = (unsigned long)frame;
 369         regs->a0 = ksig->sig;                     /* a0: signal number */
 370         regs->a1 = (unsigned long)(&frame->info); /* a1: siginfo pointer */
 371         regs->a2 = (unsigned long)(&frame->uc);   /* a2: ucontext pointer */
 372
 373 #if DEBUG_SIG
 374         pr_info("SIG deliver (%s:%d): sig=%d pc=%p ra=%p sp=%p\n",
 375                 current->comm, task_pid_nr(current), ksig->sig,
 376                 (void *)regs->epc, (void *)regs->ra, frame);
 377 #endif
 378
 379         return 0;
 380 }
 381
 382 static void handle_signal(struct ksignal *ksig, struct pt_regs *regs)
 383 {
 384         sigset_t *oldset = sigmask_to_save();
 385         int ret;
 386
 387         rseq_signal_deliver(ksig, regs);
 388
 389         /* Set up the stack frame */
 390         if (is_compat_task())
 391                 ret = compat_setup_rt_frame(ksig, oldset, regs);
 392         else
 393                 ret = setup_rt_frame(ksig, oldset, regs);
 394
 395         signal_setup_done(ret, ksig, 0);
 396 }
 397
 398 void arch_do_signal_or_restart(struct pt_regs *regs)
 399 {
 400         unsigned long continue_addr = 0, restart_addr = 0;
 401         int retval = 0;
 402         struct ksignal ksig;
 403         bool syscall = (regs->cause == EXC_SYSCALL);
 404
 405         /* If we were from a system call, check for system call restarting */
 406         if (syscall) {
 407                 continue_addr = regs->epc;
 408                 restart_addr = continue_addr - 4;
 409                 retval = regs->a0;
 410
 411                 /* Avoid additional syscall restarting via ret_from_exception */
 412                 regs->cause = -1UL;
 413
 414                 /*
 415                  * Prepare for system call restart. We do this here so that a
 416                  * debugger will see the already changed PC.
 417                  */
 418                 switch (retval) {
 419                 case -ERESTARTNOHAND:
 420                 case -ERESTARTSYS:
 421                 case -ERESTARTNOINTR:
 422                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 423                         regs->a0 = regs->orig_a0;
 424                         regs->epc = restart_addr;
 425                         break;
 426                 }
 427         }
 428
 429         /*
 430          * Get the signal to deliver. When running under ptrace, at this point
 431          * the debugger may change all of our registers.
 432          */
 433         if (get_signal(&ksig)) {
 434                 /*
 435                  * Depending on the signal settings, we may need to revert the
 436                  * decision to restart the system call, but skip this if a
 437                  * debugger has chosen to restart at a different PC.
 438                  */
 439                 if (regs->epc == restart_addr &&
 440                     (retval == -ERESTARTNOHAND ||
 441                      retval == -ERESTART_RESTARTBLOCK ||
 442                      (retval == -ERESTARTSYS &&
 443                       !(ksig.ka.sa.sa_flags & SA_RESTART)))) {
 444                         regs->a0 = -EINTR;
 445                         regs->epc = continue_addr;
 446                 }
 447
 448                 /* Actually deliver the signal */
 449                 handle_signal(&ksig, regs);
 450                 return;
 451         }
 452
 453         /*
 454          * Handle restarting a different system call. As above, if a debugger
 455          * has chosen to restart at a different PC, ignore the restart.
 456          */
 457         if (syscall && regs->epc == restart_addr && retval == -ERESTART_RESTARTBLOCK)
 458                 regs->a7 = __NR_restart_syscall;
 459
 460         /*
 461          * If there is no signal to deliver, we just put the saved
 462          * sigmask back.
 463          */
 464         restore_saved_sigmask();
 465 }
 466
 467 void init_rt_signal_env(void);
 468 void __init init_rt_signal_env(void)
 469 {
 470         riscv_v_sc_size = sizeof(struct __riscv_ctx_hdr) +
 471                           sizeof(struct __sc_riscv_v_state) + riscv_v_vsize;
 472         /*
 473          * Determine the stack space required for guaranteed signal delivery.
 474          * The signal_minsigstksz will be populated into the AT_MINSIGSTKSZ entry
 475          * in the auxiliary array at process startup.
 476          */
 477         signal_minsigstksz = get_rt_frame_size(true);
 478 }
 479
 480 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_SIGFRAME
 481 bool sigaltstack_size_valid(size_t ss_size)
 482 {
 483         return ss_size > get_rt_frame_size(false);
 484 }
 485 #endif /* CONFIG_DYNAMIC_SIGFRAME */