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 <stdarg.h>
   9
  10 #include <linux/export.h>
  11 #include <linux/sched.h>
  12 #include <linux/sched/debug.h>
  13 #include <linux/sched/task.h>
  14 #include <linux/sched/task_stack.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/mm.h>
  17 #include <linux/stddef.h>
  18 #include <linux/unistd.h>
  19 #include <linux/user.h>
  20 #include <linux/interrupt.h>
  21 #include <linux/init.h>
  22 #include <linux/elfcore.h>
  23 #include <linux/pm.h>
  24 #include <linux/tick.h>
  25 #include <linux/utsname.h>
  26 #include <linux/uaccess.h>
  27 #include <linux/random.h>
  28 #include <linux/hw_breakpoint.h>
  29 #include <linux/leds.h>
  30
  31 #include <asm/processor.h>
  32 #include <asm/thread_notify.h>
  33 #include <asm/stacktrace.h>
  34 #include <asm/system_misc.h>
  35 #include <asm/mach/time.h>
  36 #include <asm/tls.h>
  37 #include <asm/vdso.h>
  38
  39 #include "signal.h"
  40
  41 #if defined(CONFIG_STACKPROTECTOR) && !defined(CONFIG_STACKPROTECTOR_PER_TASK)
  42 #include <linux/stackprotector.h>
  43 unsigned long __stack_chk_guard __read_mostly;
  44 EXPORT_SYMBOL(__stack_chk_guard);
  45 #endif
  46
  47 static const char *processor_modes[] __maybe_unused = {
  48   "USER_26", "FIQ_26" , "IRQ_26" , "SVC_26" , "UK4_26" , "UK5_26" , "UK6_26" , "UK7_26" ,
  49   "UK8_26" , "UK9_26" , "UK10_26", "UK11_26", "UK12_26", "UK13_26", "UK14_26", "UK15_26",
  50   "USER_32", "FIQ_32" , "IRQ_32" , "SVC_32" , "UK4_32" , "UK5_32" , "MON_32" , "ABT_32" ,
  51   "UK8_32" , "UK9_32" , "HYP_32", "UND_32" , "UK12_32", "UK13_32", "UK14_32", "SYS_32"
  52 };
  53
  54 static const char *isa_modes[] __maybe_unused = {
  55   "ARM" , "Thumb" , "Jazelle", "ThumbEE"
  56 };
  57
  58 /*
  59  * This is our default idle handler.
  60  */
  61
  62 void (*arm_pm_idle)(void);
  63
  64 /*
  65  * Called from the core idle loop.
  66  */
  67
  68 void arch_cpu_idle(void)
  69 {
  70         if (arm_pm_idle)
  71                 arm_pm_idle();
  72         else
  73                 cpu_do_idle();
  74         raw_local_irq_enable();
  75 }
  76
  77 void arch_cpu_idle_prepare(void)
  78 {
  79         local_fiq_enable();
  80 }
  81
  82 void arch_cpu_idle_enter(void)
  83 {
  84         ledtrig_cpu(CPU_LED_IDLE_START);
  85 #ifdef CONFIG_PL310_ERRATA_769419
  86         wmb();
  87 #endif
  88 }
  89
  90 void arch_cpu_idle_exit(void)
  91 {
  92         ledtrig_cpu(CPU_LED_IDLE_END);
  93 }
  94
  95 void __show_regs_alloc_free(struct pt_regs *regs)
  96 {
  97         int i;
  98
  99         /* check for r0 - r12 only */
 100         for (i = 0; i < 13; i++) {
 101                 pr_alert("Register r%d information:", i);
 102                 mem_dump_obj((void *)regs->uregs[i]);
 103         }
 104 }
 105
 106 void __show_regs(struct pt_regs *regs)
 107 {
 108         unsigned long flags;
 109         char buf[64];
 110 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
 111         unsigned int domain, fs;
 112 #ifdef CONFIG_CPU_SW_DOMAIN_PAN
 113         /*
 114          * Get the domain register for the parent context. In user
 115          * mode, we don't save the DACR, so lets use what it should
 116          * be. For other modes, we place it after the pt_regs struct.
 117          */
 118         if (user_mode(regs)) {
 119                 domain = DACR_UACCESS_ENABLE;
 120                 fs = get_fs();
 121         } else {
 122                 domain = to_svc_pt_regs(regs)->dacr;
 123                 fs = to_svc_pt_regs(regs)->addr_limit;
 124         }
 125 #else
 126         domain = get_domain();
 127         fs = get_fs();
 128 #endif
 129 #endif
 130
 131         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
 132
 133         printk("PC is at %pS\n", (void *)instruction_pointer(regs));
 134         printk("LR is at %pS\n", (void *)regs->ARM_lr);
 135         printk("pc : [<%08lx>]    lr : [<%08lx>]    psr: %08lx\n",
 136                regs->ARM_pc, regs->ARM_lr, regs->ARM_cpsr);
 137         printk("sp : %08lx  ip : %08lx  fp : %08lx\n",
 138                regs->ARM_sp, regs->ARM_ip, regs->ARM_fp);
 139         printk("r10: %08lx  r9 : %08lx  r8 : %08lx\n",
 140                 regs->ARM_r10, regs->ARM_r9,
 141                 regs->ARM_r8);
 142         printk("r7 : %08lx  r6 : %08lx  r5 : %08lx  r4 : %08lx\n",
 143                 regs->ARM_r7, regs->ARM_r6,
 144                 regs->ARM_r5, regs->ARM_r4);
 145         printk("r3 : %08lx  r2 : %08lx  r1 : %08lx  r0 : %08lx\n",
 146                 regs->ARM_r3, regs->ARM_r2,
 147                 regs->ARM_r1, regs->ARM_r0);
 148
 149         flags = regs->ARM_cpsr;
 150         buf[0] = flags & PSR_N_BIT ? 'N' : 'n';
 151         buf[1] = flags & PSR_Z_BIT ? 'Z' : 'z';
 152         buf[2] = flags & PSR_C_BIT ? 'C' : 'c';
 153         buf[3] = flags & PSR_V_BIT ? 'V' : 'v';
 154         buf[4] = '\0';
 155
 156 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
 157         {
 158                 const char *segment;
 159
 160                 if ((domain & domain_mask(DOMAIN_USER)) ==
 161                     domain_val(DOMAIN_USER, DOMAIN_NOACCESS))
 162                         segment = "none";
 163                 else if (fs == KERNEL_DS)
 164                         segment = "kernel";
 165                 else
 166                         segment = "user";
 167
 168                 printk("Flags: %s  IRQs o%s  FIQs o%s  Mode %s  ISA %s  Segment %s\n",
 169                         buf, interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 170                         fast_interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 171                         processor_modes[processor_mode(regs)],
 172                         isa_modes[isa_mode(regs)], segment);
 173         }
 174 #else
 175         printk("xPSR: %08lx\n", regs->ARM_cpsr);
 176 #endif
 177
 178 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
 179         {
 180                 unsigned int ctrl;
 181
 182                 buf[0] = '\0';
 183 #ifdef CONFIG_CPU_CP15_MMU
 184                 {
 185                         unsigned int transbase;
 186                         asm("mrc p15, 0, %0, c2, c0\n\t"
 187                             : "=r" (transbase));
 188                         snprintf(buf, sizeof(buf), "  Table: %08x  DAC: %08x",
 189                                 transbase, domain);
 190                 }
 191 #endif
 192                 asm("mrc p15, 0, %0, c1, c0\n" : "=r" (ctrl));
 193
 194                 printk("Control: %08x%s\n", ctrl, buf);
 195         }
 196 #endif
 197 }
 198
 199 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 200 {
 201         __show_regs(regs);
 202         dump_stack();
 203 }
 204
 205 ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(thread_notify_head);
 206
 207 EXPORT_SYMBOL_GPL(thread_notify_head);
 208
 209 /*
 210  * Free current thread data structures etc..
 211  */
 212 void exit_thread(struct task_struct *tsk)
 213 {
 214         thread_notify(THREAD_NOTIFY_EXIT, task_thread_info(tsk));
 215 }
 216
 217 void flush_thread(void)
 218 {
 219         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 220         struct task_struct *tsk = current;
 221
 222         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
 223
 224         memset(thread->used_cp, 0, sizeof(thread->used_cp));
 225         memset(&tsk->thread.debug, 0, sizeof(struct debug_info));
 226         memset(&thread->fpstate, 0, sizeof(union fp_state));
 227
 228         flush_tls();
 229
 230         thread_notify(THREAD_NOTIFY_FLUSH, thread);
 231 }
 232
 233 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 234 {
 235 }
 236
 237 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
 238
 239 int copy_thread(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start,
 240                 unsigned long stk_sz, struct task_struct *p, unsigned long tls)
 241 {
 242         struct thread_info *thread = task_thread_info(p);
 243         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
 244
 245         memset(&thread->cpu_context, 0, sizeof(struct cpu_context_save));
 246
 247 #ifdef CONFIG_CPU_USE_DOMAINS
 248         /*
 249          * Copy the initial value of the domain access control register
 250          * from the current thread: thread->addr_limit will have been
 251          * copied from the current thread via setup_thread_stack() in
 252          * kernel/fork.c
 253          */
 254         thread->cpu_domain = get_domain();
 255 #endif
 256
 257         if (likely(!(p->flags & (PF_KTHREAD | PF_IO_WORKER)))) {
 258                 *childregs = *current_pt_regs();
 259                 childregs->ARM_r0 = 0;
 260                 if (stack_start)
 261                         childregs->ARM_sp = stack_start;
 262         } else {
 263                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
 264                 thread->cpu_context.r4 = stk_sz;
 265                 thread->cpu_context.r5 = stack_start;
 266                 childregs->ARM_cpsr = SVC_MODE;
 267         }
 268         thread->cpu_context.pc = (unsigned long)ret_from_fork;
 269         thread->cpu_context.sp = (unsigned long)childregs;
 270
 271         clear_ptrace_hw_breakpoint(p);
 272
 273         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 274                 thread->tp_value[0] = tls;
 275         thread->tp_value[1] = get_tpuser();
 276
 277         thread_notify(THREAD_NOTIFY_COPY, thread);
 278
 279 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR_PER_TASK
 280         thread->stack_canary = p->stack_canary;
 281 #endif
 282
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
 287 {
 288         struct stackframe frame;
 289         unsigned long stack_page;
 290         int count = 0;
 291         if (!p || p == current || task_is_running(p))
 292                 return 0;
 293
 294         frame.fp = thread_saved_fp(p);
 295         frame.sp = thread_saved_sp(p);
 296         frame.lr = 0;                   /* recovered from the stack */
 297         frame.pc = thread_saved_pc(p);
 298         stack_page = (unsigned long)task_stack_page(p);
 299         do {
 300                 if (frame.sp < stack_page ||
 301                     frame.sp >= stack_page + THREAD_SIZE ||
 302                     unwind_frame(&frame) < 0)
 303                         return 0;
 304                 if (!in_sched_functions(frame.pc))
 305                         return frame.pc;
 306         } while (count ++ < 16);
 307         return 0;
 308 }
 309
 310 #ifdef CONFIG_MMU
 311 #ifdef CONFIG_KUSER_HELPERS
 312 /*
 313  * The vectors page is always readable from user space for the
 314  * atomic helpers. Insert it into the gate_vma so that it is visible
 315  * through ptrace and /proc/<pid>/mem.
 316  */
 317 static struct vm_area_struct gate_vma;
 318
 319 static int __init gate_vma_init(void)
 320 {
 321         vma_init(&gate_vma, NULL);
 322         gate_vma.vm_page_prot = PAGE_READONLY_EXEC;
 323         gate_vma.vm_start = 0xffff0000;
 324         gate_vma.vm_end = 0xffff0000 + PAGE_SIZE;
 325         gate_vma.vm_flags = VM_READ | VM_EXEC | VM_MAYREAD | VM_MAYEXEC;
 326         return 0;
 327 }
 328 arch_initcall(gate_vma_init);
 329
 330 struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
 331 {
 332         return &gate_vma;
 333 }
 334
 335 int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
 336 {
 337         return (addr >= gate_vma.vm_start) && (addr < gate_vma.vm_end);
 338 }
 339
 340 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr)
 341 {
 342         return in_gate_area(NULL, addr);
 343 }
 344 #define is_gate_vma(vma)        ((vma) == &gate_vma)
 345 #else
 346 #define is_gate_vma(vma)        0
 347 #endif
 348
 349 const char *arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma)
 350 {
 351         return is_gate_vma(vma) ? "[vectors]" : NULL;
 352 }
 353
 354 /* If possible, provide a placement hint at a random offset from the
 355  * stack for the sigpage and vdso pages.
 356  */
 357 static unsigned long sigpage_addr(const struct mm_struct *mm,
 358                                   unsigned int npages)
 359 {
 360         unsigned long offset;
 361         unsigned long first;
 362         unsigned long last;
 363         unsigned long addr;
 364         unsigned int slots;
 365
 366         first = PAGE_ALIGN(mm->start_stack);
 367
 368         last = TASK_SIZE - (npages << PAGE_SHIFT);
 369
 370         /* No room after stack? */
 371         if (first > last)
 372                 return 0;
 373
 374         /* Just enough room? */
 375         if (first == last)
 376                 return first;
 377
 378         slots = ((last - first) >> PAGE_SHIFT) + 1;
 379
 380         offset = get_random_int() % slots;
 381
 382         addr = first + (offset << PAGE_SHIFT);
 383
 384         return addr;
 385 }
 386
 387 static struct page *signal_page;
 388 extern struct page *get_signal_page(void);
 389
 390 static int sigpage_mremap(const struct vm_special_mapping *sm,
 391                 struct vm_area_struct *new_vma)
 392 {
 393         current->mm->context.sigpage = new_vma->vm_start;
 394         return 0;
 395 }
 396
 397 static const struct vm_special_mapping sigpage_mapping = {
 398         .name = "[sigpage]",
 399         .pages = &signal_page,
 400         .mremap = sigpage_mremap,
 401 };
 402
 403 int arch_setup_additional_pages(struct linux_binprm *bprm, int uses_interp)
 404 {
 405         struct mm_struct *mm = current->mm;
 406         struct vm_area_struct *vma;
 407         unsigned long npages;
 408         unsigned long addr;
 409         unsigned long hint;
 410         int ret = 0;
 411
 412         if (!signal_page)
 413                 signal_page = get_signal_page();
 414         if (!signal_page)
 415                 return -ENOMEM;
 416
 417         npages = 1; /* for sigpage */
 418         npages += vdso_total_pages;
 419
 420         if (mmap_write_lock_killable(mm))
 421                 return -EINTR;
 422         hint = sigpage_addr(mm, npages);
 423         addr = get_unmapped_area(NULL, hint, npages << PAGE_SHIFT, 0, 0);
 424         if (IS_ERR_VALUE(addr)) {
 425                 ret = addr;
 426                 goto up_fail;
 427         }
 428
 429         vma = _install_special_mapping(mm, addr, PAGE_SIZE,
 430                 VM_READ | VM_EXEC | VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC,
 431                 &sigpage_mapping);
 432
 433         if (IS_ERR(vma)) {
 434                 ret = PTR_ERR(vma);
 435                 goto up_fail;
 436         }
 437
 438         mm->context.sigpage = addr;
 439
 440         /* Unlike the sigpage, failure to install the vdso is unlikely
 441          * to be fatal to the process, so no error check needed
 442          * here.
 443          */
 444         arm_install_vdso(mm, addr + PAGE_SIZE);
 445
 446  up_fail:
 447         mmap_write_unlock(mm);
 448         return ret;
 449 }
 450 #endif