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 <asm/vdso.h>
  36 #include "entry.h"
  37
  38 /*
  39  * Layout of an old-style signal-frame:
  40  *      -----------------------------------------
  41  *      | save area (_SIGNAL_FRAMESIZE)         |
  42  *      -----------------------------------------
  43  *      | struct sigcontext                     |
  44  *      |       oldmask                         |
  45  *      |       _sigregs *                      |
  46  *      -----------------------------------------
  47  *      | _sigregs with                         |
  48  *      |       _s390_regs_common               |
  49  *      |       _s390_fp_regs                   |
  50  *      -----------------------------------------
  51  *      | int signo                             |
  52  *      -----------------------------------------
  53  *      | _sigregs_ext with                     |
  54  *      |       gprs_high 64 byte (opt)         |
  55  *      |       vxrs_low 128 byte (opt)         |
  56  *      |       vxrs_high 256 byte (opt)        |
  57  *      |       reserved 128 byte (opt)         |
  58  *      -----------------------------------------
  59  *      | __u16 svc_insn                        |
  60  *      -----------------------------------------
  61  * The svc_insn entry with the sigreturn system call opcode does not
  62  * have a fixed position and moves if gprs_high or vxrs exist.
  63  * Future extensions will be added to _sigregs_ext.
  64  */
  65 struct sigframe
  66 {
  67         __u8 callee_used_stack[__SIGNAL_FRAMESIZE];
  68         struct sigcontext sc;
  69         _sigregs sregs;
  70         int signo;
  71         _sigregs_ext sregs_ext;
  72         __u16 svc_insn;         /* Offset of svc_insn is NOT fixed! */
  73 };
  74
  75 /*
  76  * Layout of an rt signal-frame:
  77  *      -----------------------------------------
  78  *      | save area (_SIGNAL_FRAMESIZE)         |
  79  *      -----------------------------------------
  80  *      | svc __NR_rt_sigreturn 2 byte          |
  81  *      -----------------------------------------
  82  *      | struct siginfo                        |
  83  *      -----------------------------------------
  84  *      | struct ucontext_extended with         |
  85  *      |       unsigned long uc_flags          |
  86  *      |       struct ucontext *uc_link        |
  87  *      |       stack_t uc_stack                |
  88  *      |       _sigregs uc_mcontext with       |
  89  *      |               _s390_regs_common       |
  90  *      |               _s390_fp_regs           |
  91  *      |       sigset_t uc_sigmask             |
  92  *      |       _sigregs_ext uc_mcontext_ext    |
  93  *      |               gprs_high 64 byte (opt) |
  94  *      |               vxrs_low 128 byte (opt) |
  95  *      |               vxrs_high 256 byte (opt)|
  96  *      |               reserved 128 byte (opt) |
  97  *      -----------------------------------------
  98  * Future extensions will be added to _sigregs_ext.
  99  */
 100 struct rt_sigframe
 101 {
 102         __u8 callee_used_stack[__SIGNAL_FRAMESIZE];
 103         __u16 svc_insn;
 104         struct siginfo info;
 105         struct ucontext_extended uc;
 106 };
 107
 108 /* Store registers needed to create the signal frame */
 109 static void store_sigregs(void)
 110 {
 111         save_access_regs(current->thread.acrs);
 112         save_fpu_regs();
 113 }
 114
 115 /* Load registers after signal return */
 116 static void load_sigregs(void)
 117 {
 118         restore_access_regs(current->thread.acrs);
 119 }
 120
 121 /* Returns non-zero on fault. */
 122 static int save_sigregs(struct pt_regs *regs, _sigregs __user *sregs)
 123 {
 124         _sigregs user_sregs;
 125
 126         /* Copy a 'clean' PSW mask to the user to avoid leaking
 127            information about whether PER is currently on.  */
 128         user_sregs.regs.psw.mask = PSW_USER_BITS |
 129                 (regs->psw.mask & (PSW_MASK_USER | PSW_MASK_RI));
 130         user_sregs.regs.psw.addr = regs->psw.addr;
 131         memcpy(&user_sregs.regs.gprs, &regs->gprs, sizeof(sregs->regs.gprs));
 132         memcpy(&user_sregs.regs.acrs, current->thread.acrs,
 133                sizeof(user_sregs.regs.acrs));
 134         fpregs_store(&user_sregs.fpregs, &current->thread.fpu);
 135         if (__copy_to_user(sregs, &user_sregs, sizeof(_sigregs)))
 136                 return -EFAULT;
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 static int restore_sigregs(struct pt_regs *regs, _sigregs __user *sregs)
 141 {
 142         _sigregs user_sregs;
 143
 144         /* Alwys make any pending restarted system call return -EINTR */
 145         current->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
 146
 147         if (__copy_from_user(&user_sregs, sregs, sizeof(user_sregs)))
 148                 return -EFAULT;
 149
 150         if (!is_ri_task(current) && (user_sregs.regs.psw.mask & PSW_MASK_RI))
 151                 return -EINVAL;
 152
 153         /* Test the floating-point-control word. */
 154         if (test_fp_ctl(user_sregs.fpregs.fpc))
 155                 return -EINVAL;
 156
 157         /* Use regs->psw.mask instead of PSW_USER_BITS to preserve PER bit. */
 158         regs->psw.mask = (regs->psw.mask & ~(PSW_MASK_USER | PSW_MASK_RI)) |
 159                 (user_sregs.regs.psw.mask & (PSW_MASK_USER | PSW_MASK_RI));
 160         /* Check for invalid user address space control. */
 161         if ((regs->psw.mask & PSW_MASK_ASC) == PSW_ASC_HOME)
 162                 regs->psw.mask = PSW_ASC_PRIMARY |
 163                         (regs->psw.mask & ~PSW_MASK_ASC);
 164         /* Check for invalid amode */
 165         if (regs->psw.mask & PSW_MASK_EA)
 166                 regs->psw.mask |= PSW_MASK_BA;
 167         regs->psw.addr = user_sregs.regs.psw.addr;
 168         memcpy(&regs->gprs, &user_sregs.regs.gprs, sizeof(sregs->regs.gprs));
 169         memcpy(&current->thread.acrs, &user_sregs.regs.acrs,
 170                sizeof(current->thread.acrs));
 171
 172         fpregs_load(&user_sregs.fpregs, &current->thread.fpu);
 173
 174         clear_pt_regs_flag(regs, PIF_SYSCALL); /* No longer in a system call */
 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                 restorer = VDSO64_SYMBOL(current, sigreturn);
 341
 342         /* Set up registers for signal handler */
 343         regs->gprs[14] = restorer;
 344         regs->gprs[15] = (unsigned long) frame;
 345         /* Force default amode and default user address space control. */
 346         regs->psw.mask = PSW_MASK_EA | PSW_MASK_BA |
 347                 (PSW_USER_BITS & PSW_MASK_ASC) |
 348                 (regs->psw.mask & ~PSW_MASK_ASC);
 349         regs->psw.addr = (unsigned long) ka->sa.sa_handler;
 350
 351         regs->gprs[2] = sig;
 352         regs->gprs[3] = (unsigned long) &frame->sc;
 353
 354         /* We forgot to include these in the sigcontext.
 355            To avoid breaking binary compatibility, they are passed as args. */
 356         if (sig == SIGSEGV || sig == SIGBUS || sig == SIGILL ||
 357             sig == SIGTRAP || sig == SIGFPE) {
 358                 /* set extra registers only for synchronous signals */
 359                 regs->gprs[4] = regs->int_code & 127;
 360                 regs->gprs[5] = regs->int_parm_long;
 361                 regs->gprs[6] = current->thread.last_break;
 362         }
 363         return 0;
 364 }
 365
 366 static int setup_rt_frame(struct ksignal *ksig, sigset_t *set,
 367                           struct pt_regs *regs)
 368 {
 369         struct rt_sigframe __user *frame;
 370         unsigned long uc_flags, restorer;
 371         size_t frame_size;
 372
 373         frame_size = sizeof(struct rt_sigframe) - sizeof(_sigregs_ext);
 374         /*
 375          * gprs_high are only present for a 31-bit task running on
 376          * a 64-bit kernel (see compat_signal.c) but the space for
 377          * gprs_high need to be allocated if vector registers are
 378          * included in the signal frame on a 31-bit system.
 379          */
 380         uc_flags = 0;
 381         if (MACHINE_HAS_VX) {
 382                 frame_size += sizeof(_sigregs_ext);
 383                 uc_flags |= UC_VXRS;
 384         }
 385         frame = get_sigframe(&ksig->ka, regs, frame_size);
 386         if (frame == (void __user *) -1UL)
 387                 return -EFAULT;
 388
 389         /* Set up backchain. */
 390         if (__put_user(regs->gprs[15], (addr_t __user *) frame))
 391                 return -EFAULT;
 392
 393         /* Set up to return from userspace.  If provided, use a stub
 394            already in userspace.  */
 395         if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_RESTORER)
 396                 restorer = (unsigned long) ksig->ka.sa.sa_restorer;
 397         else
 398                 restorer = VDSO64_SYMBOL(current, rt_sigreturn);
 399
 400         /* Create siginfo on the signal stack */
 401         if (copy_siginfo_to_user(&frame->info, &ksig->info))
 402                 return -EFAULT;
 403
 404         /* Store registers needed to create the signal frame */
 405         store_sigregs();
 406
 407         /* Create ucontext on the signal stack. */
 408         if (__put_user(uc_flags, &frame->uc.uc_flags) ||
 409             __put_user(NULL, &frame->uc.uc_link) ||
 410             __save_altstack(&frame->uc.uc_stack, regs->gprs[15]) ||
 411             save_sigregs(regs, &frame->uc.uc_mcontext) ||
 412             __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set)) ||
 413             save_sigregs_ext(regs, &frame->uc.uc_mcontext_ext))
 414                 return -EFAULT;
 415
 416         /* Set up registers for signal handler */
 417         regs->gprs[14] = restorer;
 418         regs->gprs[15] = (unsigned long) frame;
 419         /* Force default amode and default user address space control. */
 420         regs->psw.mask = PSW_MASK_EA | PSW_MASK_BA |
 421                 (PSW_USER_BITS & PSW_MASK_ASC) |
 422                 (regs->psw.mask & ~PSW_MASK_ASC);
 423         regs->psw.addr = (unsigned long) ksig->ka.sa.sa_handler;
 424
 425         regs->gprs[2] = ksig->sig;
 426         regs->gprs[3] = (unsigned long) &frame->info;
 427         regs->gprs[4] = (unsigned long) &frame->uc;
 428         regs->gprs[5] = current->thread.last_break;
 429         return 0;
 430 }
 431
 432 static void handle_signal(struct ksignal *ksig, sigset_t *oldset,
 433                           struct pt_regs *regs)
 434 {
 435         int ret;
 436
 437         /* Set up the stack frame */
 438         if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
 439                 ret = setup_rt_frame(ksig, oldset, regs);
 440         else
 441                 ret = setup_frame(ksig->sig, &ksig->ka, oldset, regs);
 442
 443         signal_setup_done(ret, ksig, test_thread_flag(TIF_SINGLE_STEP));
 444 }
 445
 446 /*
 447  * Note that 'init' is a special process: it doesn't get signals it doesn't
 448  * want to handle. Thus you cannot kill init even with a SIGKILL even by
 449  * mistake.
 450  *
 451  * Note that we go through the signals twice: once to check the signals that
 452  * the kernel can handle, and then we build all the user-level signal handling
 453  * stack-frames in one go after that.
 454  */
 455
 456 void arch_do_signal_or_restart(struct pt_regs *regs, bool has_signal)
 457 {
 458         struct ksignal ksig;
 459         sigset_t *oldset = sigmask_to_save();
 460
 461         /*
 462          * Get signal to deliver. When running under ptrace, at this point
 463          * the debugger may change all our registers, including the system
 464          * call information.
 465          */
 466         current->thread.system_call =
 467                 test_pt_regs_flag(regs, PIF_SYSCALL) ? regs->int_code : 0;
 468
 469         if (has_signal && get_signal(&ksig)) {
 470                 /* Whee!  Actually deliver the signal.  */
 471                 if (current->thread.system_call) {
 472                         regs->int_code = current->thread.system_call;
 473                         /* Check for system call restarting. */
 474                         switch (regs->gprs[2]) {
 475                         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 476                         case -ERESTARTNOHAND:
 477                                 regs->gprs[2] = -EINTR;
 478                                 break;
 479                         case -ERESTARTSYS:
 480                                 if (!(ksig.ka.sa.sa_flags & SA_RESTART)) {
 481                                         regs->gprs[2] = -EINTR;
 482                                         break;
 483                                 }
 484                                 fallthrough;
 485                         case -ERESTARTNOINTR:
 486                                 regs->gprs[2] = regs->orig_gpr2;
 487                                 regs->psw.addr =
 488                                         __rewind_psw(regs->psw,
 489                                                      regs->int_code >> 16);
 490                                 break;
 491                         }
 492                 }
 493                 /* No longer in a system call */
 494                 clear_pt_regs_flag(regs, PIF_SYSCALL);
 495
 496                 rseq_signal_deliver(&ksig, regs);
 497                 if (is_compat_task())
 498                         handle_signal32(&ksig, oldset, regs);
 499                 else
 500                         handle_signal(&ksig, oldset, regs);
 501                 return;
 502         }
 503
 504         /* No handlers present - check for system call restart */
 505         clear_pt_regs_flag(regs, PIF_SYSCALL);
 506         if (current->thread.system_call) {
 507                 regs->int_code = current->thread.system_call;
 508                 switch (regs->gprs[2]) {
 509                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 510                         /* Restart with sys_restart_syscall */
 511                         regs->gprs[2] = regs->orig_gpr2;
 512                         current->restart_block.arch_data = regs->psw.addr;
 513                         if (is_compat_task())
 514                                 regs->psw.addr = VDSO32_SYMBOL(current, restart_syscall);
 515                         else
 516                                 regs->psw.addr = VDSO64_SYMBOL(current, restart_syscall);
 517                         if (test_thread_flag(TIF_SINGLE_STEP))
 518                                 clear_thread_flag(TIF_PER_TRAP);
 519                         break;
 520                 case -ERESTARTNOHAND:
 521                 case -ERESTARTSYS:
 522                 case -ERESTARTNOINTR:
 523                         regs->gprs[2] = regs->orig_gpr2;
 524                         regs->psw.addr = __rewind_psw(regs->psw, regs->int_code >> 16);
 525                         if (test_thread_flag(TIF_SINGLE_STEP))
 526                                 clear_thread_flag(TIF_PER_TRAP);
 527                         break;
 528                 }
 529         }
 530
 531         /*
 532          * If there's no signal to deliver, we just put the saved sigmask back.
 533          */
 534         restore_saved_sigmask();
 535 }