arch/arm/kernel/process.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  linux/arch/arm/kernel/process.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1996-2000 Russell King - Converted to ARM.
   6  *  Original Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   7  */
   8 #include <linux/export.h>
   9 #include <linux/sched.h>
  10 #include <linux/sched/debug.h>
  11 #include <linux/sched/task.h>
  12 #include <linux/sched/task_stack.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/stddef.h>
  16 #include <linux/unistd.h>
  17 #include <linux/user.h>
  18 #include <linux/interrupt.h>
  19 #include <linux/init.h>
  20 #include <linux/elfcore.h>
  21 #include <linux/pm.h>
  22 #include <linux/tick.h>
  23 #include <linux/utsname.h>
  24 #include <linux/uaccess.h>
  25 #include <linux/random.h>
  26 #include <linux/hw_breakpoint.h>
  27 #include <linux/leds.h>
  28
  29 #include <asm/processor.h>
  30 #include <asm/thread_notify.h>
  31 #include <asm/stacktrace.h>
  32 #include <asm/system_misc.h>
  33 #include <asm/mach/time.h>
  34 #include <asm/tls.h>
  35 #include <asm/vdso.h>
  36
  37 #include "signal.h"
  38
  39 #if defined(CONFIG_STACKPROTECTOR) && !defined(CONFIG_STACKPROTECTOR_PER_TASK)
  40 #include <linux/stackprotector.h>
  41 unsigned long __stack_chk_guard __read_mostly;
  42 EXPORT_SYMBOL(__stack_chk_guard);
  43 #endif
  44
  45 static const char *processor_modes[] __maybe_unused = {
  46   "USER_26", "FIQ_26" , "IRQ_26" , "SVC_26" , "UK4_26" , "UK5_26" , "UK6_26" , "UK7_26" ,
  47   "UK8_26" , "UK9_26" , "UK10_26", "UK11_26", "UK12_26", "UK13_26", "UK14_26", "UK15_26",
  48   "USER_32", "FIQ_32" , "IRQ_32" , "SVC_32" , "UK4_32" , "UK5_32" , "MON_32" , "ABT_32" ,
  49   "UK8_32" , "UK9_32" , "HYP_32", "UND_32" , "UK12_32", "UK13_32", "UK14_32", "SYS_32"
  50 };
  51
  52 static const char *isa_modes[] __maybe_unused = {
  53   "ARM" , "Thumb" , "Jazelle", "ThumbEE"
  54 };
  55
  56 /*
  57  * This is our default idle handler.
  58  */
  59
  60 void (*arm_pm_idle)(void);
  61
  62 /*
  63  * Called from the core idle loop.
  64  */
  65
  66 void arch_cpu_idle(void)
  67 {
  68         if (arm_pm_idle)
  69                 arm_pm_idle();
  70         else
  71                 cpu_do_idle();
  72         raw_local_irq_enable();
  73 }
  74
  75 void arch_cpu_idle_prepare(void)
  76 {
  77         local_fiq_enable();
  78 }
  79
  80 void arch_cpu_idle_enter(void)
  81 {
  82         ledtrig_cpu(CPU_LED_IDLE_START);
  83 #ifdef CONFIG_PL310_ERRATA_769419
  84         wmb();
  85 #endif
  86 }
  87
  88 void arch_cpu_idle_exit(void)
  89 {
  90         ledtrig_cpu(CPU_LED_IDLE_END);
  91 }
  92
  93 void __show_regs_alloc_free(struct pt_regs *regs)
  94 {
  95         int i;
  96
  97         /* check for r0 - r12 only */
  98         for (i = 0; i < 13; i++) {
  99                 pr_alert("Register r%d information:", i);
 100                 mem_dump_obj((void *)regs->uregs[i]);
 101         }
 102 }
 103
 104 void __show_regs(struct pt_regs *regs)
 105 {
 106         unsigned long flags;
 107         char buf[64];
 108 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
 109         unsigned int domain, fs;
 110 #ifdef CONFIG_CPU_SW_DOMAIN_PAN
 111         /*
 112          * Get the domain register for the parent context. In user
 113          * mode, we don't save the DACR, so lets use what it should
 114          * be. For other modes, we place it after the pt_regs struct.
 115          */
 116         if (user_mode(regs)) {
 117                 domain = DACR_UACCESS_ENABLE;
 118                 fs = get_fs();
 119         } else {
 120                 domain = to_svc_pt_regs(regs)->dacr;
 121                 fs = to_svc_pt_regs(regs)->addr_limit;
 122         }
 123 #else
 124         domain = get_domain();
 125         fs = get_fs();
 126 #endif
 127 #endif
 128
 129         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
 130
 131         printk("PC is at %pS\n", (void *)instruction_pointer(regs));
 132         printk("LR is at %pS\n", (void *)regs->ARM_lr);
 133         printk("pc : [<%08lx>]    lr : [<%08lx>]    psr: %08lx\n",
 134                regs->ARM_pc, regs->ARM_lr, regs->ARM_cpsr);
 135         printk("sp : %08lx  ip : %08lx  fp : %08lx\n",
 136                regs->ARM_sp, regs->ARM_ip, regs->ARM_fp);
 137         printk("r10: %08lx  r9 : %08lx  r8 : %08lx\n",
 138                 regs->ARM_r10, regs->ARM_r9,
 139                 regs->ARM_r8);
 140         printk("r7 : %08lx  r6 : %08lx  r5 : %08lx  r4 : %08lx\n",
 141                 regs->ARM_r7, regs->ARM_r6,
 142                 regs->ARM_r5, regs->ARM_r4);
 143         printk("r3 : %08lx  r2 : %08lx  r1 : %08lx  r0 : %08lx\n",
 144                 regs->ARM_r3, regs->ARM_r2,
 145                 regs->ARM_r1, regs->ARM_r0);
 146
 147         flags = regs->ARM_cpsr;
 148         buf[0] = flags & PSR_N_BIT ? 'N' : 'n';
 149         buf[1] = flags & PSR_Z_BIT ? 'Z' : 'z';
 150         buf[2] = flags & PSR_C_BIT ? 'C' : 'c';
 151         buf[3] = flags & PSR_V_BIT ? 'V' : 'v';
 152         buf[4] = '\0';
 153
 154 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
 155         {
 156                 const char *segment;
 157
 158                 if ((domain & domain_mask(DOMAIN_USER)) ==
 159                     domain_val(DOMAIN_USER, DOMAIN_NOACCESS))
 160                         segment = "none";
 161                 else if (fs == KERNEL_DS)
 162                         segment = "kernel";
 163                 else
 164                         segment = "user";
 165
 166                 printk("Flags: %s  IRQs o%s  FIQs o%s  Mode %s  ISA %s  Segment %s\n",
 167                         buf, interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 168                         fast_interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 169                         processor_modes[processor_mode(regs)],
 170                         isa_modes[isa_mode(regs)], segment);
 171         }
 172 #else
 173         printk("xPSR: %08lx\n", regs->ARM_cpsr);
 174 #endif
 175
 176 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
 177         {
 178                 unsigned int ctrl;
 179
 180                 buf[0] = '\0';
 181 #ifdef CONFIG_CPU_CP15_MMU
 182                 {
 183                         unsigned int transbase;
 184                         asm("mrc p15, 0, %0, c2, c0\n\t"
 185                             : "=r" (transbase));
 186                         snprintf(buf, sizeof(buf), "  Table: %08x  DAC: %08x",
 187                                 transbase, domain);
 188                 }
 189 #endif
 190                 asm("mrc p15, 0, %0, c1, c0\n" : "=r" (ctrl));
 191
 192                 printk("Control: %08x%s\n", ctrl, buf);
 193         }
 194 #endif
 195 }
 196
 197 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 198 {
 199         __show_regs(regs);
 200         dump_stack();
 201 }
 202
 203 ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(thread_notify_head);
 204
 205 EXPORT_SYMBOL_GPL(thread_notify_head);
 206
 207 /*
 208  * Free current thread data structures etc..
 209  */
 210 void exit_thread(struct task_struct *tsk)
 211 {
 212         thread_notify(THREAD_NOTIFY_EXIT, task_thread_info(tsk));
 213 }
 214
 215 void flush_thread(void)
 216 {
 217         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 218         struct task_struct *tsk = current;
 219
 220         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
 221
 222         memset(thread->used_cp, 0, sizeof(thread->used_cp));
 223         memset(&tsk->thread.debug, 0, sizeof(struct debug_info));
 224         memset(&thread->fpstate, 0, sizeof(union fp_state));
 225
 226         flush_tls();
 227
 228         thread_notify(THREAD_NOTIFY_FLUSH, thread);
 229 }
 230
 231 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 232 {
 233 }
 234
 235 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
 236
 237 int copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start,
 238                 unsigned long stk_sz, struct task_struct *p, unsigned long tls)
 239 {
 240         struct thread_info *thread = task_thread_info(p);
 241         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
 242
 243         memset(&thread->cpu_context, 0, sizeof(struct cpu_context_save));
 244
 245 #ifdef CONFIG_CPU_USE_DOMAINS
 246         /*
 247          * Copy the initial value of the domain access control register
 248          * from the current thread: thread->addr_limit will have been
 249          * copied from the current thread via setup_thread_stack() in
 250          * kernel/fork.c
 251          */
 252         thread->cpu_domain = get_domain();
 253 #endif
 254
 255         if (likely(!(p->flags & (PF_KTHREAD | PF_IO_WORKER)))) {
 256                 *childregs = *current_pt_regs();
 257                 childregs->ARM_r0 = 0;
 258                 if (stack_start)
 259                         childregs->ARM_sp = stack_start;
 260         } else {
 261                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
 262                 thread->cpu_context.r4 = stk_sz;
 263                 thread->cpu_context.r5 = stack_start;
 264                 childregs->ARM_cpsr = SVC_MODE;
 265         }
 266         thread->cpu_context.pc = (unsigned long)ret_from_fork;
 267         thread->cpu_context.sp = (unsigned long)childregs;
 268
 269         clear_ptrace_hw_breakpoint(p);
 270
 271         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 272                 thread->tp_value[0] = tls;
 273         thread->tp_value[1] = get_tpuser();
 274
 275         thread_notify(THREAD_NOTIFY_COPY, thread);
 276
 277 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR_PER_TASK
 278         thread->stack_canary = p->stack_canary;
 279 #endif
 280
 281         return 0;
 282 }
 283
 284 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 285 {
 286         struct stackframe frame;
 287         unsigned long stack_page;
 288         int count = 0;
 289         if (!p || p == current || task_is_running(p))
 290                 return 0;
 291
 292         frame.fp = thread_saved_fp(p);
 293         frame.sp = thread_saved_sp(p);
 294         frame.lr = 0;                   /* recovered from the stack */
 295         frame.pc = thread_saved_pc(p);
 296         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(p);
 297         do {
 298                 if (frame.sp < stack_page ||
 299                     frame.sp >= stack_page + THREAD_SIZE ||
 300                     unwind_frame(&frame) < 0)
 301                         return 0;
 302                 if (!in_sched_functions(frame.pc))
 303                         return frame.pc;
 304         } while (count ++ < 16);
 305         return 0;
 306 }
 307
 308 #ifdef CONFIG_MMU
 309 #ifdef CONFIG_KUSER_HELPERS
 310 /*
 311  * The vectors page is always readable from user space for the
 312  * atomic helpers. Insert it into the gate_vma so that it is visible
 313  * through ptrace and /proc/<pid>/mem.
 314  */
 315 static struct vm_area_struct gate_vma;
 316
 317 static int __init gate_vma_init(void)
 318 {
 319         vma_init(&gate_vma, NULL);
 320         gate_vma.vm_page_prot = PAGE_READONLY_EXEC;
 321         gate_vma.vm_start = 0xffff0000;
 322         gate_vma.vm_end = 0xffff0000 + PAGE_SIZE;
 323         gate_vma.vm_flags = VM_READ | VM_EXEC | VM_MAYREAD | VM_MAYEXEC;
 324         return 0;
 325 }
 326 arch_initcall(gate_vma_init);
 327
 328 struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
 329 {
 330         return &gate_vma;
 331 }
 332
 333 int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
 334 {
 335         return (addr >= gate_vma.vm_start) && (addr < gate_vma.vm_end);
 336 }
 337
 338 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr)
 339 {
 340         return in_gate_area(NULL, addr);
 341 }
 342 #define is_gate_vma(vma)        ((vma) == &gate_vma)
 343 #else
 344 #define is_gate_vma(vma)        0
 345 #endif
 346
 347 const char *arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma)
 348 {
 349         return is_gate_vma(vma) ? "[vectors]" : NULL;
 350 }
 351
 352 /* If possible, provide a placement hint at a random offset from the
 353  * stack for the sigpage and vdso pages.
 354  */
 355 static unsigned long sigpage_addr(const struct mm_struct *mm,
 356                                   unsigned int npages)
 357 {
 358         unsigned long offset;
 359         unsigned long first;
 360         unsigned long last;
 361         unsigned long addr;
 362         unsigned int slots;
 363
 364         first = PAGE_ALIGN(mm->start_stack);
 365
 366         last = TASK_SIZE - (npages << PAGE_SHIFT);
 367
 368         /* No room after stack? */
 369         if (first > last)
 370                 return 0;
 371
 372         /* Just enough room? */
 373         if (first == last)
 374                 return first;
 375
 376         slots = ((last - first) >> PAGE_SHIFT) + 1;
 377
 378         offset = get_random_int() % slots;
 379
 380         addr = first + (offset << PAGE_SHIFT);
 381
 382         return addr;
 383 }
 384
 385 static struct page *signal_page;
 386 extern struct page *get_signal_page(void);
 387
 388 static int sigpage_mremap(const struct vm_special_mapping *sm,
 389                 struct vm_area_struct *new_vma)
 390 {
 391         current->mm->context.sigpage = new_vma->vm_start;
 392         return 0;
 393 }
 394
 395 static const struct vm_special_mapping sigpage_mapping = {
 396         .name = "[sigpage]",
 397         .pages = &signal_page,
 398         .mremap = sigpage_mremap,
 399 };
 400
 401 int arch_setup_additional_pages(struct linux_binprm *bprm, int uses_interp)
 402 {
 403         struct mm_struct *mm = current->mm;
 404         struct vm_area_struct *vma;
 405         unsigned long npages;
 406         unsigned long addr;
 407         unsigned long hint;
 408         int ret = 0;
 409
 410         if (!signal_page)
 411                 signal_page = get_signal_page();
 412         if (!signal_page)
 413                 return -ENOMEM;
 414
 415         npages = 1; /* for sigpage */
 416         npages += vdso_total_pages;
 417
 418         if (mmap_write_lock_killable(mm))
 419                 return -EINTR;
 420         hint = sigpage_addr(mm, npages);
 421         addr = get_unmapped_area(NULL, hint, npages << PAGE_SHIFT, 0, 0);
 422         if (IS_ERR_VALUE(addr)) {
 423                 ret = addr;
 424                 goto up_fail;
 425         }
 426
 427         vma = _install_special_mapping(mm, addr, PAGE_SIZE,
 428                 VM_READ | VM_EXEC | VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC,
 429                 &sigpage_mapping);
 430
 431         if (IS_ERR(vma)) {
 432                 ret = PTR_ERR(vma);
 433                 goto up_fail;
 434         }
 435
 436         mm->context.sigpage = addr;
 437
 438         /* Unlike the sigpage, failure to install the vdso is unlikely
 439          * to be fatal to the process, so no error check needed
 440          * here.
 441          */
 442         arm_install_vdso(mm, addr + PAGE_SIZE);
 443
 444  up_fail:
 445         mmap_write_unlock(mm);
 446         return ret;
 447 }
 448 #endif