arch/x86/kernel/signal.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   4  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Andi Kleen SuSE Labs
   5  *
   6  *  1997-11-28  Modified for POSIX.1b signals by Richard Henderson
   7  *  2000-06-20  Pentium III FXSR, SSE support by Gareth Hughes
   8  *  2000-2002   x86-64 support by Andi Kleen
   9  */
  10
  11 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  12
  13 #include <linux/sched.h>
  14 #include <linux/sched/task_stack.h>
  15 #include <linux/mm.h>
  16 #include <linux/smp.h>
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/kstrtox.h>
  19 #include <linux/errno.h>
  20 #include <linux/wait.h>
  21 #include <linux/unistd.h>
  22 #include <linux/stddef.h>
  23 #include <linux/personality.h>
  24 #include <linux/uaccess.h>
  25 #include <linux/user-return-notifier.h>
  26 #include <linux/uprobes.h>
  27 #include <linux/context_tracking.h>
  28 #include <linux/entry-common.h>
  29 #include <linux/syscalls.h>
  30 #include <linux/rseq.h>
  31
  32 #include <asm/processor.h>
  33 #include <asm/ucontext.h>
  34 #include <asm/fpu/signal.h>
  35 #include <asm/fpu/xstate.h>
  36 #include <asm/vdso.h>
  37 #include <asm/mce.h>
  38 #include <asm/sighandling.h>
  39 #include <asm/vm86.h>
  40
  41 #include <asm/syscall.h>
  42 #include <asm/sigframe.h>
  43 #include <asm/signal.h>
  44 #include <asm/shstk.h>
  45
  46 static inline int is_ia32_compat_frame(struct ksignal *ksig)
  47 {
  48         return IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION) &&
  49                 ksig->ka.sa.sa_flags & SA_IA32_ABI;
  50 }
  51
  52 static inline int is_ia32_frame(struct ksignal *ksig)
  53 {
  54         return IS_ENABLED(CONFIG_X86_32) || is_ia32_compat_frame(ksig);
  55 }
  56
  57 static inline int is_x32_frame(struct ksignal *ksig)
  58 {
  59         return IS_ENABLED(CONFIG_X86_X32_ABI) &&
  60                 ksig->ka.sa.sa_flags & SA_X32_ABI;
  61 }
  62
  63 /*
  64  * Set up a signal frame.
  65  */
  66
  67 /* x86 ABI requires 16-byte alignment */
  68 #define FRAME_ALIGNMENT 16UL
  69
  70 #define MAX_FRAME_PADDING       (FRAME_ALIGNMENT - 1)
  71
  72 /*
  73  * Determine which stack to use..
  74  */
  75 void __user *
  76 get_sigframe(struct ksignal *ksig, struct pt_regs *regs, size_t frame_size,
  77              void __user **fpstate)
  78 {
  79         struct k_sigaction *ka = &ksig->ka;
  80         int ia32_frame = is_ia32_frame(ksig);
  81         /* Default to using normal stack */
  82         bool nested_altstack = on_sig_stack(regs->sp);
  83         bool entering_altstack = false;
  84         unsigned long math_size = 0;
  85         unsigned long sp = regs->sp;
  86         unsigned long buf_fx = 0;
  87
  88         /* redzone */
  89         if (!ia32_frame)
  90                 sp -= 128;
  91
  92         /* This is the X/Open sanctioned signal stack switching.  */
  93         if (ka->sa.sa_flags & SA_ONSTACK) {
  94                 /*
  95                  * This checks nested_altstack via sas_ss_flags(). Sensible
  96                  * programs use SS_AUTODISARM, which disables that check, and
  97                  * programs that don't use SS_AUTODISARM get compatible.
  98                  */
  99                 if (sas_ss_flags(sp) == 0) {
 100                         sp = current->sas_ss_sp + current->sas_ss_size;
 101                         entering_altstack = true;
 102                 }
 103         } else if (ia32_frame &&
 104                    !nested_altstack &&
 105                    regs->ss != __USER_DS &&
 106                    !(ka->sa.sa_flags & SA_RESTORER) &&
 107                    ka->sa.sa_restorer) {
 108                 /* This is the legacy signal stack switching. */
 109                 sp = (unsigned long) ka->sa.sa_restorer;
 110                 entering_altstack = true;
 111         }
 112
 113         sp = fpu__alloc_mathframe(sp, ia32_frame, &buf_fx, &math_size);
 114         *fpstate = (void __user *)sp;
 115
 116         sp -= frame_size;
 117
 118         if (ia32_frame)
 119                 /*
 120                  * Align the stack pointer according to the i386 ABI,
 121                  * i.e. so that on function entry ((sp + 4) & 15) == 0.
 122                  */
 123                 sp = ((sp + 4) & -FRAME_ALIGNMENT) - 4;
 124         else
 125                 sp = round_down(sp, FRAME_ALIGNMENT) - 8;
 126
 127         /*
 128          * If we are on the alternate signal stack and would overflow it, don't.
 129          * Return an always-bogus address instead so we will die with SIGSEGV.
 130          */
 131         if (unlikely((nested_altstack || entering_altstack) &&
 132                      !__on_sig_stack(sp))) {
 133
 134                 if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit())
 135                         pr_info("%s[%d] overflowed sigaltstack\n",
 136                                 current->comm, task_pid_nr(current));
 137
 138                 return (void __user *)-1L;
 139         }
 140
 141         /* save i387 and extended state */
 142         if (!copy_fpstate_to_sigframe(*fpstate, (void __user *)buf_fx, math_size))
 143                 return (void __user *)-1L;
 144
 145         return (void __user *)sp;
 146 }
 147
 148 /*
 149  * There are four different struct types for signal frame: sigframe_ia32,
 150  * rt_sigframe_ia32, rt_sigframe_x32, and rt_sigframe. Use the worst case
 151  * -- the largest size. It means the size for 64-bit apps is a bit more
 152  * than needed, but this keeps the code simple.
 153  */
 154 #if defined(CONFIG_X86_32) || defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
 155 # define MAX_FRAME_SIGINFO_UCTXT_SIZE   sizeof(struct sigframe_ia32)
 156 #else
 157 # define MAX_FRAME_SIGINFO_UCTXT_SIZE   sizeof(struct rt_sigframe)
 158 #endif
 159
 160 /*
 161  * The FP state frame contains an XSAVE buffer which must be 64-byte aligned.
 162  * If a signal frame starts at an unaligned address, extra space is required.
 163  * This is the max alignment padding, conservatively.
 164  */
 165 #define MAX_XSAVE_PADDING       63UL
 166
 167 /*
 168  * The frame data is composed of the following areas and laid out as:
 169  *
 170  * -------------------------
 171  * | alignment padding     |
 172  * -------------------------
 173  * | (f)xsave frame        |
 174  * -------------------------
 175  * | fsave header          |
 176  * -------------------------
 177  * | alignment padding     |
 178  * -------------------------
 179  * | siginfo + ucontext    |
 180  * -------------------------
 181  */
 182
 183 /* max_frame_size tells userspace the worst case signal stack size. */
 184 static unsigned long __ro_after_init max_frame_size;
 185 static unsigned int __ro_after_init fpu_default_state_size;
 186
 187 static int __init init_sigframe_size(void)
 188 {
 189         fpu_default_state_size = fpu__get_fpstate_size();
 190
 191         max_frame_size = MAX_FRAME_SIGINFO_UCTXT_SIZE + MAX_FRAME_PADDING;
 192
 193         max_frame_size += fpu_default_state_size + MAX_XSAVE_PADDING;
 194
 195         /* Userspace expects an aligned size. */
 196         max_frame_size = round_up(max_frame_size, FRAME_ALIGNMENT);
 197
 198         pr_info("max sigframe size: %lu\n", max_frame_size);
 199         return 0;
 200 }
 201 early_initcall(init_sigframe_size);
 202
 203 unsigned long get_sigframe_size(void)
 204 {
 205         return max_frame_size;
 206 }
 207
 208 static int
 209 setup_rt_frame(struct ksignal *ksig, struct pt_regs *regs)
 210 {
 211         /* Perform fixup for the pre-signal frame. */
 212         rseq_signal_deliver(ksig, regs);
 213
 214         /* Set up the stack frame */
 215         if (is_ia32_frame(ksig)) {
 216                 if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
 217                         return ia32_setup_rt_frame(ksig, regs);
 218                 else
 219                         return ia32_setup_frame(ksig, regs);
 220         } else if (is_x32_frame(ksig)) {
 221                 return x32_setup_rt_frame(ksig, regs);
 222         } else {
 223                 return x64_setup_rt_frame(ksig, regs);
 224         }
 225 }
 226
 227 static void
 228 handle_signal(struct ksignal *ksig, struct pt_regs *regs)
 229 {
 230         bool stepping, failed;
 231         struct fpu *fpu = &current->thread.fpu;
 232
 233         if (v8086_mode(regs))
 234                 save_v86_state((struct kernel_vm86_regs *) regs, VM86_SIGNAL);
 235
 236         /* Are we from a system call? */
 237         if (syscall_get_nr(current, regs) != -1) {
 238                 /* If so, check system call restarting.. */
 239                 switch (syscall_get_error(current, regs)) {
 240                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 241                 case -ERESTARTNOHAND:
 242                         regs->ax = -EINTR;
 243                         break;
 244
 245                 case -ERESTARTSYS:
 246                         if (!(ksig->ka.sa.sa_flags & SA_RESTART)) {
 247                                 regs->ax = -EINTR;
 248                                 break;
 249                         }
 250                         fallthrough;
 251                 case -ERESTARTNOINTR:
 252                         regs->ax = regs->orig_ax;
 253                         regs->ip -= 2;
 254                         break;
 255                 }
 256         }
 257
 258         /*
 259          * If TF is set due to a debugger (TIF_FORCED_TF), clear TF now
 260          * so that register information in the sigcontext is correct and
 261          * then notify the tracer before entering the signal handler.
 262          */
 263         stepping = test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP);
 264         if (stepping)
 265                 user_disable_single_step(current);
 266
 267         failed = (setup_rt_frame(ksig, regs) < 0);
 268         if (!failed) {
 269                 /*
 270                  * Clear the direction flag as per the ABI for function entry.
 271                  *
 272                  * Clear RF when entering the signal handler, because
 273                  * it might disable possible debug exception from the
 274                  * signal handler.
 275                  *
 276                  * Clear TF for the case when it wasn't set by debugger to
 277                  * avoid the recursive send_sigtrap() in SIGTRAP handler.
 278                  */
 279                 regs->flags &= ~(X86_EFLAGS_DF|X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF);
 280                 /*
 281                  * Ensure the signal handler starts with the new fpu state.
 282                  */
 283                 fpu__clear_user_states(fpu);
 284         }
 285         signal_setup_done(failed, ksig, stepping);
 286 }
 287
 288 static inline unsigned long get_nr_restart_syscall(const struct pt_regs *regs)
 289 {
 290 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 291         if (current->restart_block.arch_data & TS_COMPAT)
 292                 return __NR_ia32_restart_syscall;
 293 #endif
 294 #ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
 295         return __NR_restart_syscall | (regs->orig_ax & __X32_SYSCALL_BIT);
 296 #else
 297         return __NR_restart_syscall;
 298 #endif
 299 }
 300
 301 /*
 302  * Note that 'init' is a special process: it doesn't get signals it doesn't
 303  * want to handle. Thus you cannot kill init even with a SIGKILL even by
 304  * mistake.
 305  */
 306 void arch_do_signal_or_restart(struct pt_regs *regs)
 307 {
 308         struct ksignal ksig;
 309
 310         if (get_signal(&ksig)) {
 311                 /* Whee! Actually deliver the signal.  */
 312                 handle_signal(&ksig, regs);
 313                 return;
 314         }
 315
 316         /* Did we come from a system call? */
 317         if (syscall_get_nr(current, regs) != -1) {
 318                 /* Restart the system call - no handlers present */
 319                 switch (syscall_get_error(current, regs)) {
 320                 case -ERESTARTNOHAND:
 321                 case -ERESTARTSYS:
 322                 case -ERESTARTNOINTR:
 323                         regs->ax = regs->orig_ax;
 324                         regs->ip -= 2;
 325                         break;
 326
 327                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 328                         regs->ax = get_nr_restart_syscall(regs);
 329                         regs->ip -= 2;
 330                         break;
 331                 }
 332         }
 333
 334         /*
 335          * If there's no signal to deliver, we just put the saved sigmask
 336          * back.
 337          */
 338         restore_saved_sigmask();
 339 }
 340
 341 void signal_fault(struct pt_regs *regs, void __user *frame, char *where)
 342 {
 343         struct task_struct *me = current;
 344
 345         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit()) {
 346                 printk("%s"
 347                        "%s[%d] bad frame in %s frame:%p ip:%lx sp:%lx orax:%lx",
 348                        task_pid_nr(current) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
 349                        me->comm, me->pid, where, frame,
 350                        regs->ip, regs->sp, regs->orig_ax);
 351                 print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
 352                 pr_cont("\n");
 353         }
 354
 355         force_sig(SIGSEGV);
 356 }
 357
 358 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_SIGFRAME
 359 #ifdef CONFIG_STRICT_SIGALTSTACK_SIZE
 360 static bool strict_sigaltstack_size __ro_after_init = true;
 361 #else
 362 static bool strict_sigaltstack_size __ro_after_init = false;
 363 #endif
 364
 365 static int __init strict_sas_size(char *arg)
 366 {
 367         return kstrtobool(arg, &strict_sigaltstack_size) == 0;
 368 }
 369 __setup("strict_sas_size", strict_sas_size);
 370
 371 /*
 372  * MINSIGSTKSZ is 2048 and can't be changed despite the fact that AVX512
 373  * exceeds that size already. As such programs might never use the
 374  * sigaltstack they just continued to work. While always checking against
 375  * the real size would be correct, this might be considered a regression.
 376  *
 377  * Therefore avoid the sanity check, unless enforced by kernel
 378  * configuration or command line option.
 379  *
 380  * When dynamic FPU features are supported, the check is also enforced when
 381  * the task has permissions to use dynamic features. Tasks which have no
 382  * permission are checked against the size of the non-dynamic feature set
 383  * if strict checking is enabled. This avoids forcing all tasks on the
 384  * system to allocate large sigaltstacks even if they are never going
 385  * to use a dynamic feature. As this is serialized via sighand::siglock
 386  * any permission request for a dynamic feature either happened already
 387  * or will see the newly install sigaltstack size in the permission checks.
 388  */
 389 bool sigaltstack_size_valid(size_t ss_size)
 390 {
 391         unsigned long fsize = max_frame_size - fpu_default_state_size;
 392         u64 mask;
 393
 394         lockdep_assert_held(&current->sighand->siglock);
 395
 396         if (!fpu_state_size_dynamic() && !strict_sigaltstack_size)
 397                 return true;
 398
 399         fsize += current->group_leader->thread.fpu.perm.__user_state_size;
 400         if (likely(ss_size > fsize))
 401                 return true;
 402
 403         if (strict_sigaltstack_size)
 404                 return ss_size > fsize;
 405
 406         mask = current->group_leader->thread.fpu.perm.__state_perm;
 407         if (mask & XFEATURE_MASK_USER_DYNAMIC)
 408                 return ss_size > fsize;
 409
 410         return true;
 411 }
 412 #endif /* CONFIG_DYNAMIC_SIGFRAME */