arch/s390/kernel/signal.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *    Copyright IBM Corp. 1999, 2006
   4  *    Author(s): Denis Joseph Barrow (djbarrow@de.ibm.com,barrow_dj@yahoo.com)
   5  *
   6  *    Based on Intel version
   7  *
   8  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   9  *
  10  *  1997-11-28  Modified for POSIX.1b signals by Richard Henderson
  11  */
  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/signal.h>
  19 #include <linux/entry-common.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/wait.h>
  22 #include <linux/ptrace.h>
  23 #include <linux/unistd.h>
  24 #include <linux/stddef.h>
  25 #include <linux/tty.h>
  26 #include <linux/personality.h>
  27 #include <linux/binfmts.h>
  28 #include <linux/tracehook.h>
  29 #include <linux/syscalls.h>
  30 #include <linux/compat.h>
  31 #include <asm/ucontext.h>
  32 #include <linux/uaccess.h>
  33 #include <asm/lowcore.h>
  34 #include <asm/switch_to.h>
  35 #include "entry.h"
  36
  37 /*
  38  * Layout of an old-style signal-frame:
  39  *      -----------------------------------------
  40  *      | save area (_SIGNAL_FRAMESIZE)         |
  41  *      -----------------------------------------
  42  *      | struct sigcontext                     |
  43  *      |       oldmask                         |
  44  *      |       _sigregs *                      |
  45  *      -----------------------------------------
  46  *      | _sigregs with                         |
  47  *      |       _s390_regs_common               |
  48  *      |       _s390_fp_regs                   |
  49  *      -----------------------------------------
  50  *      | int signo                             |
  51  *      -----------------------------------------
  52  *      | _sigregs_ext with                     |
  53  *      |       gprs_high 64 byte (opt)         |
  54  *      |       vxrs_low 128 byte (opt)         |
  55  *      |       vxrs_high 256 byte (opt)        |
  56  *      |       reserved 128 byte (opt)         |
  57  *      -----------------------------------------
  58  *      | __u16 svc_insn                        |
  59  *      -----------------------------------------
  60  * The svc_insn entry with the sigreturn system call opcode does not
  61  * have a fixed position and moves if gprs_high or vxrs exist.
  62  * Future extensions will be added to _sigregs_ext.
  63  */
  64 struct sigframe
  65 {
  66         __u8 callee_used_stack[__SIGNAL_FRAMESIZE];
  67         struct sigcontext sc;
  68         _sigregs sregs;
  69         int signo;
  70         _sigregs_ext sregs_ext;
  71         __u16 svc_insn;         /* Offset of svc_insn is NOT fixed! */
  72 };
  73
  74 /*
  75  * Layout of an rt signal-frame:
  76  *      -----------------------------------------
  77  *      | save area (_SIGNAL_FRAMESIZE)         |
  78  *      -----------------------------------------
  79  *      | svc __NR_rt_sigreturn 2 byte          |
  80  *      -----------------------------------------
  81  *      | struct siginfo                        |
  82  *      -----------------------------------------
  83  *      | struct ucontext_extended with         |
  84  *      |       unsigned long uc_flags          |
  85  *      |       struct ucontext *uc_link        |
  86  *      |       stack_t uc_stack                |
  87  *      |       _sigregs uc_mcontext with       |
  88  *      |               _s390_regs_common       |
  89  *      |               _s390_fp_regs           |
  90  *      |       sigset_t uc_sigmask             |
  91  *      |       _sigregs_ext uc_mcontext_ext    |
  92  *      |               gprs_high 64 byte (opt) |
  93  *      |               vxrs_low 128 byte (opt) |
  94  *      |               vxrs_high 256 byte (opt)|
  95  *      |               reserved 128 byte (opt) |
  96  *      -----------------------------------------
  97  * Future extensions will be added to _sigregs_ext.
  98  */
  99 struct rt_sigframe
 100 {
 101         __u8 callee_used_stack[__SIGNAL_FRAMESIZE];
 102         __u16 svc_insn;
 103         struct siginfo info;
 104         struct ucontext_extended uc;
 105 };
 106
 107 /* Store registers needed to create the signal frame */
 108 static void store_sigregs(void)
 109 {
 110         save_access_regs(current->thread.acrs);
 111         save_fpu_regs();
 112 }
 113
 114 /* Load registers after signal return */
 115 static void load_sigregs(void)
 116 {
 117         restore_access_regs(current->thread.acrs);
 118 }
 119
 120 /* Returns non-zero on fault. */
 121 static int save_sigregs(struct pt_regs *regs, _sigregs __user *sregs)
 122 {
 123         _sigregs user_sregs;
 124
 125         /* Copy a 'clean' PSW mask to the user to avoid leaking
 126            information about whether PER is currently on.  */
 127         user_sregs.regs.psw.mask = PSW_USER_BITS |
 128                 (regs->psw.mask & (PSW_MASK_USER | PSW_MASK_RI));
 129         user_sregs.regs.psw.addr = regs->psw.addr;
 130         memcpy(&user_sregs.regs.gprs, &regs->gprs, sizeof(sregs->regs.gprs));
 131         memcpy(&user_sregs.regs.acrs, current->thread.acrs,
 132                sizeof(user_sregs.regs.acrs));
 133         fpregs_store(&user_sregs.fpregs, &current->thread.fpu);
 134         if (__copy_to_user(sregs, &user_sregs, sizeof(_sigregs)))
 135                 return -EFAULT;
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 static int restore_sigregs(struct pt_regs *regs, _sigregs __user *sregs)
 140 {
 141         _sigregs user_sregs;
 142
 143         /* Alwys make any pending restarted system call return -EINTR */
 144         current->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
 145
 146         if (__copy_from_user(&user_sregs, sregs, sizeof(user_sregs)))
 147                 return -EFAULT;
 148
 149         if (!is_ri_task(current) && (user_sregs.regs.psw.mask & PSW_MASK_RI))
 150                 return -EINVAL;
 151
 152         /* Test the floating-point-control word. */
 153         if (test_fp_ctl(user_sregs.fpregs.fpc))
 154                 return -EINVAL;
 155
 156         /* Use regs->psw.mask instead of PSW_USER_BITS to preserve PER bit. */
 157         regs->psw.mask = (regs->psw.mask & ~(PSW_MASK_USER | PSW_MASK_RI)) |
 158                 (user_sregs.regs.psw.mask & (PSW_MASK_USER | PSW_MASK_RI));
 159         /* Check for invalid user address space control. */
 160         if ((regs->psw.mask & PSW_MASK_ASC) == PSW_ASC_HOME)
 161                 regs->psw.mask = PSW_ASC_PRIMARY |
 162                         (regs->psw.mask & ~PSW_MASK_ASC);
 163         /* Check for invalid amode */
 164         if (regs->psw.mask & PSW_MASK_EA)
 165                 regs->psw.mask |= PSW_MASK_BA;
 166         regs->psw.addr = user_sregs.regs.psw.addr;
 167         memcpy(&regs->gprs, &user_sregs.regs.gprs, sizeof(sregs->regs.gprs));
 168         memcpy(&current->thread.acrs, &user_sregs.regs.acrs,
 169                sizeof(current->thread.acrs));
 170
 171         fpregs_load(&user_sregs.fpregs, &current->thread.fpu);
 172
 173         clear_pt_regs_flag(regs, PIF_SYSCALL); /* No longer in a system call */
 174         clear_pt_regs_flag(regs, PIF_SYSCALL_RESTART);
 175         return 0;
 176 }
 177
 178 /* Returns non-zero on fault. */
 179 static int save_sigregs_ext(struct pt_regs *regs,
 180                             _sigregs_ext __user *sregs_ext)
 181 {
 182         __u64 vxrs[__NUM_VXRS_LOW];
 183         int i;
 184
 185         /* Save vector registers to signal stack */
 186         if (MACHINE_HAS_VX) {
 187                 for (i = 0; i < __NUM_VXRS_LOW; i++)
 188                         vxrs[i] = *((__u64 *)(current->thread.fpu.vxrs + i) + 1);
 189                 if (__copy_to_user(&sregs_ext->vxrs_low, vxrs,
 190                                    sizeof(sregs_ext->vxrs_low)) ||
 191                     __copy_to_user(&sregs_ext->vxrs_high,
 192                                    current->thread.fpu.vxrs + __NUM_VXRS_LOW,
 193                                    sizeof(sregs_ext->vxrs_high)))
 194                         return -EFAULT;
 195         }
 196         return 0;
 197 }
 198
 199 static int restore_sigregs_ext(struct pt_regs *regs,
 200                                _sigregs_ext __user *sregs_ext)
 201 {
 202         __u64 vxrs[__NUM_VXRS_LOW];
 203         int i;
 204
 205         /* Restore vector registers from signal stack */
 206         if (MACHINE_HAS_VX) {
 207                 if (__copy_from_user(vxrs, &sregs_ext->vxrs_low,
 208                                      sizeof(sregs_ext->vxrs_low)) ||
 209                     __copy_from_user(current->thread.fpu.vxrs + __NUM_VXRS_LOW,
 210                                      &sregs_ext->vxrs_high,
 211                                      sizeof(sregs_ext->vxrs_high)))
 212                         return -EFAULT;
 213                 for (i = 0; i < __NUM_VXRS_LOW; i++)
 214                         *((__u64 *)(current->thread.fpu.vxrs + i) + 1) = vxrs[i];
 215         }
 216         return 0;
 217 }
 218
 219 SYSCALL_DEFINE0(sigreturn)
 220 {
 221         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 222         struct sigframe __user *frame =
 223                 (struct sigframe __user *) regs->gprs[15];
 224         sigset_t set;
 225
 226         if (__copy_from_user(&set.sig, &frame->sc.oldmask, _SIGMASK_COPY_SIZE))
 227                 goto badframe;
 228         set_current_blocked(&set);
 229         save_fpu_regs();
 230         if (restore_sigregs(regs, &frame->sregs))
 231                 goto badframe;
 232         if (restore_sigregs_ext(regs, &frame->sregs_ext))
 233                 goto badframe;
 234         load_sigregs();
 235         return regs->gprs[2];
 236 badframe:
 237         force_sig(SIGSEGV);
 238         return 0;
 239 }
 240
 241 SYSCALL_DEFINE0(rt_sigreturn)
 242 {
 243         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 244         struct rt_sigframe __user *frame =
 245                 (struct rt_sigframe __user *)regs->gprs[15];
 246         sigset_t set;
 247
 248         if (__copy_from_user(&set.sig, &frame->uc.uc_sigmask, sizeof(set)))
 249                 goto badframe;
 250         set_current_blocked(&set);
 251         if (restore_altstack(&frame->uc.uc_stack))
 252                 goto badframe;
 253         save_fpu_regs();
 254         if (restore_sigregs(regs, &frame->uc.uc_mcontext))
 255                 goto badframe;
 256         if (restore_sigregs_ext(regs, &frame->uc.uc_mcontext_ext))
 257                 goto badframe;
 258         load_sigregs();
 259         return regs->gprs[2];
 260 badframe:
 261         force_sig(SIGSEGV);
 262         return 0;
 263 }
 264
 265 /*
 266  * Determine which stack to use..
 267  */
 268 static inline void __user *
 269 get_sigframe(struct k_sigaction *ka, struct pt_regs * regs, size_t frame_size)
 270 {
 271         unsigned long sp;
 272
 273         /* Default to using normal stack */
 274         sp = regs->gprs[15];
 275
 276         /* Overflow on alternate signal stack gives SIGSEGV. */
 277         if (on_sig_stack(sp) && !on_sig_stack((sp - frame_size) & -8UL))
 278                 return (void __user *) -1UL;
 279
 280         /* This is the X/Open sanctioned signal stack switching.  */
 281         if (ka->sa.sa_flags & SA_ONSTACK) {
 282                 if (! sas_ss_flags(sp))
 283                         sp = current->sas_ss_sp + current->sas_ss_size;
 284         }
 285
 286         return (void __user *)((sp - frame_size) & -8ul);
 287 }
 288
 289 static int setup_frame(int sig, struct k_sigaction *ka,
 290                        sigset_t *set, struct pt_regs * regs)
 291 {
 292         struct sigframe __user *frame;
 293         struct sigcontext sc;
 294         unsigned long restorer;
 295         size_t frame_size;
 296
 297         /*
 298          * gprs_high are only present for a 31-bit task running on
 299          * a 64-bit kernel (see compat_signal.c) but the space for
 300          * gprs_high need to be allocated if vector registers are
 301          * included in the signal frame on a 31-bit system.
 302          */
 303         frame_size = sizeof(*frame) - sizeof(frame->sregs_ext);
 304         if (MACHINE_HAS_VX)
 305                 frame_size += sizeof(frame->sregs_ext);
 306         frame = get_sigframe(ka, regs, frame_size);
 307         if (frame == (void __user *) -1UL)
 308                 return -EFAULT;
 309
 310         /* Set up backchain. */
 311         if (__put_user(regs->gprs[15], (addr_t __user *) frame))
 312                 return -EFAULT;
 313
 314         /* Create struct sigcontext on the signal stack */
 315         memcpy(&sc.oldmask, &set->sig, _SIGMASK_COPY_SIZE);
 316         sc.sregs = (_sigregs __user __force *) &frame->sregs;
 317         if (__copy_to_user(&frame->sc, &sc, sizeof(frame->sc)))
 318                 return -EFAULT;
 319
 320         /* Store registers needed to create the signal frame */
 321         store_sigregs();
 322
 323         /* Create _sigregs on the signal stack */
 324         if (save_sigregs(regs, &frame->sregs))
 325                 return -EFAULT;
 326
 327         /* Place signal number on stack to allow backtrace from handler.  */
 328         if (__put_user(regs->gprs[2], (int __user *) &frame->signo))
 329                 return -EFAULT;
 330
 331         /* Create _sigregs_ext on the signal stack */
 332         if (save_sigregs_ext(regs, &frame->sregs_ext))
 333                 return -EFAULT;
 334
 335         /* Set up to return from userspace.  If provided, use a stub
 336            already in userspace.  */
 337         if (ka->sa.sa_flags & SA_RESTORER) {
 338                 restorer = (unsigned long) ka->sa.sa_restorer;
 339         } else {
 340                 /* Signal frame without vector registers are short ! */
 341                 __u16 __user *svc = (void __user *) frame + frame_size - 2;
 342                 if (__put_user(S390_SYSCALL_OPCODE | __NR_sigreturn, svc))
 343                         return -EFAULT;
 344                 restorer = (unsigned long) svc;
 345         }
 346
 347         /* Set up registers for signal handler */
 348         regs->gprs[14] = restorer;
 349         regs->gprs[15] = (unsigned long) frame;
 350         /* Force default amode and default user address space control. */
 351         regs->psw.mask = PSW_MASK_EA | PSW_MASK_BA |
 352                 (PSW_USER_BITS & PSW_MASK_ASC) |
 353                 (regs->psw.mask & ~PSW_MASK_ASC);
 354         regs->psw.addr = (unsigned long) ka->sa.sa_handler;
 355
 356         regs->gprs[2] = sig;
 357         regs->gprs[3] = (unsigned long) &frame->sc;
 358
 359         /* We forgot to include these in the sigcontext.
 360            To avoid breaking binary compatibility, they are passed as args. */
 361         if (sig == SIGSEGV || sig == SIGBUS || sig == SIGILL ||
 362             sig == SIGTRAP || sig == SIGFPE) {
 363                 /* set extra registers only for synchronous signals */
 364                 regs->gprs[4] = regs->int_code & 127;
 365                 regs->gprs[5] = regs->int_parm_long;
 366                 regs->gprs[6] = current->thread.last_break;
 367         }
 368         return 0;
 369 }
 370
 371 static int setup_rt_frame(struct ksignal *ksig, sigset_t *set,
 372                           struct pt_regs *regs)
 373 {
 374         struct rt_sigframe __user *frame;
 375         unsigned long uc_flags, restorer;
 376         size_t frame_size;
 377
 378         frame_size = sizeof(struct rt_sigframe) - sizeof(_sigregs_ext);
 379         /*
 380          * gprs_high are only present for a 31-bit task running on
 381          * a 64-bit kernel (see compat_signal.c) but the space for
 382          * gprs_high need to be allocated if vector registers are
 383          * included in the signal frame on a 31-bit system.
 384          */
 385         uc_flags = 0;
 386         if (MACHINE_HAS_VX) {
 387                 frame_size += sizeof(_sigregs_ext);
 388                 uc_flags |= UC_VXRS;
 389         }
 390         frame = get_sigframe(&ksig->ka, regs, frame_size);
 391         if (frame == (void __user *) -1UL)
 392                 return -EFAULT;
 393
 394         /* Set up backchain. */
 395         if (__put_user(regs->gprs[15], (addr_t __user *) frame))
 396                 return -EFAULT;
 397
 398         /* Set up to return from userspace.  If provided, use a stub
 399            already in userspace.  */
 400         if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_RESTORER) {
 401                 restorer = (unsigned long) ksig->ka.sa.sa_restorer;
 402         } else {
 403                 __u16 __user *svc = &frame->svc_insn;
 404                 if (__put_user(S390_SYSCALL_OPCODE | __NR_rt_sigreturn, svc))
 405                         return -EFAULT;
 406                 restorer = (unsigned long) svc;
 407         }
 408
 409         /* Create siginfo on the signal stack */
 410         if (copy_siginfo_to_user(&frame->info, &ksig->info))
 411                 return -EFAULT;
 412
 413         /* Store registers needed to create the signal frame */
 414         store_sigregs();
 415
 416         /* Create ucontext on the signal stack. */
 417         if (__put_user(uc_flags, &frame->uc.uc_flags) ||
 418             __put_user(NULL, &frame->uc.uc_link) ||
 419             __save_altstack(&frame->uc.uc_stack, regs->gprs[15]) ||
 420             save_sigregs(regs, &frame->uc.uc_mcontext) ||
 421             __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set)) ||
 422             save_sigregs_ext(regs, &frame->uc.uc_mcontext_ext))
 423                 return -EFAULT;
 424
 425         /* Set up registers for signal handler */
 426         regs->gprs[14] = restorer;
 427         regs->gprs[15] = (unsigned long) frame;
 428         /* Force default amode and default user address space control. */
 429         regs->psw.mask = PSW_MASK_EA | PSW_MASK_BA |
 430                 (PSW_USER_BITS & PSW_MASK_ASC) |
 431                 (regs->psw.mask & ~PSW_MASK_ASC);
 432         regs->psw.addr = (unsigned long) ksig->ka.sa.sa_handler;
 433
 434         regs->gprs[2] = ksig->sig;
 435         regs->gprs[3] = (unsigned long) &frame->info;
 436         regs->gprs[4] = (unsigned long) &frame->uc;
 437         regs->gprs[5] = current->thread.last_break;
 438         return 0;
 439 }
 440
 441 static void handle_signal(struct ksignal *ksig, sigset_t *oldset,
 442                           struct pt_regs *regs)
 443 {
 444         int ret;
 445
 446         /* Set up the stack frame */
 447         if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
 448                 ret = setup_rt_frame(ksig, oldset, regs);
 449         else
 450                 ret = setup_frame(ksig->sig, &ksig->ka, oldset, regs);
 451
 452         signal_setup_done(ret, ksig, test_thread_flag(TIF_SINGLE_STEP));
 453 }
 454
 455 /*
 456  * Note that 'init' is a special process: it doesn't get signals it doesn't
 457  * want to handle. Thus you cannot kill init even with a SIGKILL even by
 458  * mistake.
 459  *
 460  * Note that we go through the signals twice: once to check the signals that
 461  * the kernel can handle, and then we build all the user-level signal handling
 462  * stack-frames in one go after that.
 463  */
 464
 465 void arch_do_signal_or_restart(struct pt_regs *regs, bool has_signal)
 466 {
 467         struct ksignal ksig;
 468         sigset_t *oldset = sigmask_to_save();
 469
 470         /*
 471          * Get signal to deliver. When running under ptrace, at this point
 472          * the debugger may change all our registers, including the system
 473          * call information.
 474          */
 475         current->thread.system_call =
 476                 test_pt_regs_flag(regs, PIF_SYSCALL) ? regs->int_code : 0;
 477
 478         if (has_signal && get_signal(&ksig)) {
 479                 /* Whee!  Actually deliver the signal.  */
 480                 if (current->thread.system_call) {
 481                         regs->int_code = current->thread.system_call;
 482                         /* Check for system call restarting. */
 483                         switch (regs->gprs[2]) {
 484                         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 485                         case -ERESTARTNOHAND:
 486                                 regs->gprs[2] = -EINTR;
 487                                 break;
 488                         case -ERESTARTSYS:
 489                                 if (!(ksig.ka.sa.sa_flags & SA_RESTART)) {
 490                                         regs->gprs[2] = -EINTR;
 491                                         break;
 492                                 }
 493                                 fallthrough;
 494                         case -ERESTARTNOINTR:
 495                                 regs->gprs[2] = regs->orig_gpr2;
 496                                 regs->psw.addr =
 497                                         __rewind_psw(regs->psw,
 498                                                      regs->int_code >> 16);
 499                                 break;
 500                         }
 501                 }
 502                 /* No longer in a system call */
 503                 clear_pt_regs_flag(regs, PIF_SYSCALL);
 504                 clear_pt_regs_flag(regs, PIF_SYSCALL_RESTART);
 505                 rseq_signal_deliver(&ksig, regs);
 506                 if (is_compat_task())
 507                         handle_signal32(&ksig, oldset, regs);
 508                 else
 509                         handle_signal(&ksig, oldset, regs);
 510                 return;
 511         }
 512
 513         /* No handlers present - check for system call restart */
 514         clear_pt_regs_flag(regs, PIF_SYSCALL);
 515         clear_pt_regs_flag(regs, PIF_SYSCALL_RESTART);
 516         if (current->thread.system_call) {
 517                 regs->int_code = current->thread.system_call;
 518                 switch (regs->gprs[2]) {
 519                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 520                         /* Restart with sys_restart_syscall */
 521                         regs->int_code = __NR_restart_syscall;
 522                         fallthrough;
 523                 case -ERESTARTNOHAND:
 524                 case -ERESTARTSYS:
 525                 case -ERESTARTNOINTR:
 526                         /* Restart system call with magic TIF bit. */
 527                         regs->gprs[2] = regs->orig_gpr2;
 528                         set_pt_regs_flag(regs, PIF_SYSCALL_RESTART);
 529                         if (test_thread_flag(TIF_SINGLE_STEP))
 530                                 clear_thread_flag(TIF_PER_TRAP);
 531                         break;
 532                 }
 533         }
 534
 535         /*
 536          * If there's no signal to deliver, we just put the saved sigmask back.
 537          */
 538         restore_saved_sigmask();
 539 }
 540
 541 void do_notify_resume(struct pt_regs *regs)
 542 {
 543         tracehook_notify_resume(regs);
 544         rseq_handle_notify_resume(NULL, regs);
 545 }