x86, xsave: save/restore the extended state context in sigframe
[linux-2.6.git] / arch / x86 / kernel / signal_64.c
1 /*
2  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
3  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Andi Kleen SuSE Labs
4  *
5  *  1997-11-28  Modified for POSIX.1b signals by Richard Henderson
6  *  2000-06-20  Pentium III FXSR, SSE support by Gareth Hughes
7  *  2000-2002   x86-64 support by Andi Kleen
8  */
9
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/smp.h>
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/signal.h>
15 #include <linux/errno.h>
16 #include <linux/wait.h>
17 #include <linux/ptrace.h>
18 #include <linux/unistd.h>
19 #include <linux/stddef.h>
20 #include <linux/personality.h>
21 #include <linux/compiler.h>
22 #include <asm/processor.h>
23 #include <asm/ucontext.h>
24 #include <asm/uaccess.h>
25 #include <asm/i387.h>
26 #include <asm/proto.h>
27 #include <asm/ia32_unistd.h>
28 #include <asm/mce.h>
29 #include "sigframe.h"
30
31 #define _BLOCKABLE (~(sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP)))
32
33 #define __FIX_EFLAGS    (X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_OF | \
34                          X86_EFLAGS_DF | X86_EFLAGS_TF | X86_EFLAGS_SF | \
35                          X86_EFLAGS_ZF | X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_PF | \
36                          X86_EFLAGS_CF)
37
38 #ifdef CONFIG_X86_32
39 # define FIX_EFLAGS     (__FIX_EFLAGS | X86_EFLAGS_RF)
40 #else
41 # define FIX_EFLAGS     __FIX_EFLAGS
42 #endif
43
44 int ia32_setup_rt_frame(int sig, struct k_sigaction *ka, siginfo_t *info,
45                sigset_t *set, struct pt_regs * regs); 
46 int ia32_setup_frame(int sig, struct k_sigaction *ka,
47             sigset_t *set, struct pt_regs * regs); 
48
49 asmlinkage long
50 sys_sigaltstack(const stack_t __user *uss, stack_t __user *uoss,
51                 struct pt_regs *regs)
52 {
53         return do_sigaltstack(uss, uoss, regs->sp);
54 }
55
56 /*
57  * Do a signal return; undo the signal stack.
58  */
59 static int
60 restore_sigcontext(struct pt_regs *regs, struct sigcontext __user *sc,
61                    unsigned long *pax)
62 {
63         unsigned int err = 0;
64
65         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
66         current_thread_info()->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
67
68 #define COPY(x)         err |= __get_user(regs->x, &sc->x)
69
70         COPY(di); COPY(si); COPY(bp); COPY(sp); COPY(bx);
71         COPY(dx); COPY(cx); COPY(ip);
72         COPY(r8);
73         COPY(r9);
74         COPY(r10);
75         COPY(r11);
76         COPY(r12);
77         COPY(r13);
78         COPY(r14);
79         COPY(r15);
80
81         /* Kernel saves and restores only the CS segment register on signals,
82          * which is the bare minimum needed to allow mixed 32/64-bit code.
83          * App's signal handler can save/restore other segments if needed. */
84         {
85                 unsigned cs;
86                 err |= __get_user(cs, &sc->cs);
87                 regs->cs = cs | 3;      /* Force into user mode */
88         }
89
90         {
91                 unsigned int tmpflags;
92                 err |= __get_user(tmpflags, &sc->flags);
93                 regs->flags = (regs->flags & ~FIX_EFLAGS) | (tmpflags & FIX_EFLAGS);
94                 regs->orig_ax = -1;             /* disable syscall checks */
95         }
96
97         {
98                 struct _fpstate __user * buf;
99                 err |= __get_user(buf, &sc->fpstate);
100                 err |= restore_i387_xstate(buf);
101         }
102
103         err |= __get_user(*pax, &sc->ax);
104         return err;
105 }
106
107 asmlinkage long sys_rt_sigreturn(struct pt_regs *regs)
108 {
109         struct rt_sigframe __user *frame;
110         sigset_t set;
111         unsigned long ax;
112
113         frame = (struct rt_sigframe __user *)(regs->sp - sizeof(long));
114         if (!access_ok(VERIFY_READ, frame, sizeof(*frame)))
115                 goto badframe;
116         if (__copy_from_user(&set, &frame->uc.uc_sigmask, sizeof(set)))
117                 goto badframe;
118
119         sigdelsetmask(&set, ~_BLOCKABLE);
120         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
121         current->blocked = set;
122         recalc_sigpending();
123         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
124         
125         if (restore_sigcontext(regs, &frame->uc.uc_mcontext, &ax))
126                 goto badframe;
127
128         if (do_sigaltstack(&frame->uc.uc_stack, NULL, regs->sp) == -EFAULT)
129                 goto badframe;
130
131         return ax;
132
133 badframe:
134         signal_fault(regs,frame,"sigreturn");
135         return 0;
136 }       
137
138 /*
139  * Set up a signal frame.
140  */
141
142 static inline int
143 setup_sigcontext(struct sigcontext __user *sc, struct pt_regs *regs, unsigned long mask, struct task_struct *me)
144 {
145         int err = 0;
146
147         err |= __put_user(regs->cs, &sc->cs);
148         err |= __put_user(0, &sc->gs);
149         err |= __put_user(0, &sc->fs);
150
151         err |= __put_user(regs->di, &sc->di);
152         err |= __put_user(regs->si, &sc->si);
153         err |= __put_user(regs->bp, &sc->bp);
154         err |= __put_user(regs->sp, &sc->sp);
155         err |= __put_user(regs->bx, &sc->bx);
156         err |= __put_user(regs->dx, &sc->dx);
157         err |= __put_user(regs->cx, &sc->cx);
158         err |= __put_user(regs->ax, &sc->ax);
159         err |= __put_user(regs->r8, &sc->r8);
160         err |= __put_user(regs->r9, &sc->r9);
161         err |= __put_user(regs->r10, &sc->r10);
162         err |= __put_user(regs->r11, &sc->r11);
163         err |= __put_user(regs->r12, &sc->r12);
164         err |= __put_user(regs->r13, &sc->r13);
165         err |= __put_user(regs->r14, &sc->r14);
166         err |= __put_user(regs->r15, &sc->r15);
167         err |= __put_user(me->thread.trap_no, &sc->trapno);
168         err |= __put_user(me->thread.error_code, &sc->err);
169         err |= __put_user(regs->ip, &sc->ip);
170         err |= __put_user(regs->flags, &sc->flags);
171         err |= __put_user(mask, &sc->oldmask);
172         err |= __put_user(me->thread.cr2, &sc->cr2);
173
174         return err;
175 }
176
177 /*
178  * Determine which stack to use..
179  */
180
181 static void __user *
182 get_stack(struct k_sigaction *ka, struct pt_regs *regs, unsigned long size)
183 {
184         unsigned long sp;
185
186         /* Default to using normal stack - redzone*/
187         sp = regs->sp - 128;
188
189         /* This is the X/Open sanctioned signal stack switching.  */
190         if (ka->sa.sa_flags & SA_ONSTACK) {
191                 if (sas_ss_flags(sp) == 0)
192                         sp = current->sas_ss_sp + current->sas_ss_size;
193         }
194
195         return (void __user *)round_down(sp - size, 64);
196 }
197
198 static int setup_rt_frame(int sig, struct k_sigaction *ka, siginfo_t *info,
199                            sigset_t *set, struct pt_regs * regs)
200 {
201         struct rt_sigframe __user *frame;
202         void __user *fp = NULL;
203         int err = 0;
204         struct task_struct *me = current;
205
206         if (used_math()) {
207                 fp = get_stack(ka, regs, sig_xstate_size);
208                 frame = (void __user *)round_down(
209                         (unsigned long)fp - sizeof(struct rt_sigframe), 16) - 8;
210
211                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, fp, sizeof(struct _fpstate)))
212                         goto give_sigsegv;
213
214                 if (save_i387_xstate(fp) < 0)
215                         err |= -1; 
216         } else
217                 frame = get_stack(ka, regs, sizeof(struct rt_sigframe)) - 8;
218
219         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, frame, sizeof(*frame)))
220                 goto give_sigsegv;
221
222         if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO) { 
223                 err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, info);
224                 if (err)
225                         goto give_sigsegv;
226         }
227                 
228         /* Create the ucontext.  */
229         if (cpu_has_xsave)
230                 err |= __put_user(UC_FP_XSTATE, &frame->uc.uc_flags);
231         else
232                 err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_flags);
233         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_link);
234         err |= __put_user(me->sas_ss_sp, &frame->uc.uc_stack.ss_sp);
235         err |= __put_user(sas_ss_flags(regs->sp),
236                           &frame->uc.uc_stack.ss_flags);
237         err |= __put_user(me->sas_ss_size, &frame->uc.uc_stack.ss_size);
238         err |= setup_sigcontext(&frame->uc.uc_mcontext, regs, set->sig[0], me);
239         err |= __put_user(fp, &frame->uc.uc_mcontext.fpstate);
240         if (sizeof(*set) == 16) { 
241                 __put_user(set->sig[0], &frame->uc.uc_sigmask.sig[0]);
242                 __put_user(set->sig[1], &frame->uc.uc_sigmask.sig[1]); 
243         } else
244                 err |= __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set));
245
246         /* Set up to return from userspace.  If provided, use a stub
247            already in userspace.  */
248         /* x86-64 should always use SA_RESTORER. */
249         if (ka->sa.sa_flags & SA_RESTORER) {
250                 err |= __put_user(ka->sa.sa_restorer, &frame->pretcode);
251         } else {
252                 /* could use a vstub here */
253                 goto give_sigsegv; 
254         }
255
256         if (err)
257                 goto give_sigsegv;
258
259         /* Set up registers for signal handler */
260         regs->di = sig;
261         /* In case the signal handler was declared without prototypes */ 
262         regs->ax = 0;
263
264         /* This also works for non SA_SIGINFO handlers because they expect the
265            next argument after the signal number on the stack. */
266         regs->si = (unsigned long)&frame->info;
267         regs->dx = (unsigned long)&frame->uc;
268         regs->ip = (unsigned long) ka->sa.sa_handler;
269
270         regs->sp = (unsigned long)frame;
271
272         /* Set up the CS register to run signal handlers in 64-bit mode,
273            even if the handler happens to be interrupting 32-bit code. */
274         regs->cs = __USER_CS;
275
276         return 0;
277
278 give_sigsegv:
279         force_sigsegv(sig, current);
280         return -EFAULT;
281 }
282
283 /*
284  * Return -1L or the syscall number that @regs is executing.
285  */
286 static long current_syscall(struct pt_regs *regs)
287 {
288         /*
289          * We always sign-extend a -1 value being set here,
290          * so this is always either -1L or a syscall number.
291          */
292         return regs->orig_ax;
293 }
294
295 /*
296  * Return a value that is -EFOO if the system call in @regs->orig_ax
297  * returned an error.  This only works for @regs from @current.
298  */
299 static long current_syscall_ret(struct pt_regs *regs)
300 {
301 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
302         if (test_thread_flag(TIF_IA32))
303                 /*
304                  * Sign-extend the value so (int)-EFOO becomes (long)-EFOO
305                  * and will match correctly in comparisons.
306                  */
307                 return (int) regs->ax;
308 #endif
309         return regs->ax;
310 }
311
312 /*
313  * OK, we're invoking a handler
314  */     
315
316 static int
317 handle_signal(unsigned long sig, siginfo_t *info, struct k_sigaction *ka,
318               sigset_t *oldset, struct pt_regs *regs)
319 {
320         int ret;
321
322         /* Are we from a system call? */
323         if (current_syscall(regs) >= 0) {
324                 /* If so, check system call restarting.. */
325                 switch (current_syscall_ret(regs)) {
326                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
327                 case -ERESTARTNOHAND:
328                         regs->ax = -EINTR;
329                         break;
330
331                 case -ERESTARTSYS:
332                         if (!(ka->sa.sa_flags & SA_RESTART)) {
333                                 regs->ax = -EINTR;
334                                 break;
335                         }
336                 /* fallthrough */
337                 case -ERESTARTNOINTR:
338                         regs->ax = regs->orig_ax;
339                         regs->ip -= 2;
340                         break;
341                 }
342         }
343
344         /*
345          * If TF is set due to a debugger (TIF_FORCED_TF), clear the TF
346          * flag so that register information in the sigcontext is correct.
347          */
348         if (unlikely(regs->flags & X86_EFLAGS_TF) &&
349             likely(test_and_clear_thread_flag(TIF_FORCED_TF)))
350                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
351
352 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
353         if (test_thread_flag(TIF_IA32)) {
354                 if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
355                         ret = ia32_setup_rt_frame(sig, ka, info, oldset, regs);
356                 else
357                         ret = ia32_setup_frame(sig, ka, oldset, regs);
358         } else 
359 #endif
360         ret = setup_rt_frame(sig, ka, info, oldset, regs);
361
362         if (ret == 0) {
363                 /*
364                  * This has nothing to do with segment registers,
365                  * despite the name.  This magic affects uaccess.h
366                  * macros' behavior.  Reset it to the normal setting.
367                  */
368                 set_fs(USER_DS);
369
370                 /*
371                  * Clear the direction flag as per the ABI for function entry.
372                  */
373                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_DF;
374
375                 /*
376                  * Clear TF when entering the signal handler, but
377                  * notify any tracer that was single-stepping it.
378                  * The tracer may want to single-step inside the
379                  * handler too.
380                  */
381                 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
382                 if (test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP))
383                         ptrace_notify(SIGTRAP);
384
385                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
386                 sigorsets(&current->blocked,&current->blocked,&ka->sa.sa_mask);
387                 if (!(ka->sa.sa_flags & SA_NODEFER))
388                         sigaddset(&current->blocked,sig);
389                 recalc_sigpending();
390                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
391         }
392
393         return ret;
394 }
395
396 /*
397  * Note that 'init' is a special process: it doesn't get signals it doesn't
398  * want to handle. Thus you cannot kill init even with a SIGKILL even by
399  * mistake.
400  */
401 static void do_signal(struct pt_regs *regs)
402 {
403         struct k_sigaction ka;
404         siginfo_t info;
405         int signr;
406         sigset_t *oldset;
407
408         /*
409          * We want the common case to go fast, which is why we may in certain
410          * cases get here from kernel mode. Just return without doing anything
411          * if so.
412          * X86_32: vm86 regs switched out by assembly code before reaching
413          * here, so testing against kernel CS suffices.
414          */
415         if (!user_mode(regs))
416                 return;
417
418         if (current_thread_info()->status & TS_RESTORE_SIGMASK)
419                 oldset = &current->saved_sigmask;
420         else
421                 oldset = &current->blocked;
422
423         signr = get_signal_to_deliver(&info, &ka, regs, NULL);
424         if (signr > 0) {
425                 /* Re-enable any watchpoints before delivering the
426                  * signal to user space. The processor register will
427                  * have been cleared if the watchpoint triggered
428                  * inside the kernel.
429                  */
430                 if (current->thread.debugreg7)
431                         set_debugreg(current->thread.debugreg7, 7);
432
433                 /* Whee!  Actually deliver the signal.  */
434                 if (handle_signal(signr, &info, &ka, oldset, regs) == 0) {
435                         /*
436                          * A signal was successfully delivered; the saved
437                          * sigmask will have been stored in the signal frame,
438                          * and will be restored by sigreturn, so we can simply
439                          * clear the TS_RESTORE_SIGMASK flag.
440                          */
441                         current_thread_info()->status &= ~TS_RESTORE_SIGMASK;
442                 }
443                 return;
444         }
445
446         /* Did we come from a system call? */
447         if (current_syscall(regs) >= 0) {
448                 /* Restart the system call - no handlers present */
449                 switch (current_syscall_ret(regs)) {
450                 case -ERESTARTNOHAND:
451                 case -ERESTARTSYS:
452                 case -ERESTARTNOINTR:
453                         regs->ax = regs->orig_ax;
454                         regs->ip -= 2;
455                         break;
456                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
457                         regs->ax = test_thread_flag(TIF_IA32) ?
458                                         __NR_ia32_restart_syscall :
459                                         __NR_restart_syscall;
460                         regs->ip -= 2;
461                         break;
462                 }
463         }
464
465         /*
466          * If there's no signal to deliver, we just put the saved sigmask
467          * back.
468          */
469         if (current_thread_info()->status & TS_RESTORE_SIGMASK) {
470                 current_thread_info()->status &= ~TS_RESTORE_SIGMASK;
471                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &current->saved_sigmask, NULL);
472         }
473 }
474
475 void do_notify_resume(struct pt_regs *regs, void *unused,
476                       __u32 thread_info_flags)
477 {
478 #ifdef CONFIG_X86_MCE
479         /* notify userspace of pending MCEs */
480         if (thread_info_flags & _TIF_MCE_NOTIFY)
481                 mce_notify_user();
482 #endif /* CONFIG_X86_MCE */
483
484         /* deal with pending signal delivery */
485         if (thread_info_flags & _TIF_SIGPENDING)
486                 do_signal(regs);
487 }
488
489 void signal_fault(struct pt_regs *regs, void __user *frame, char *where)
490
491         struct task_struct *me = current; 
492         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit()) {
493                 printk("%s[%d] bad frame in %s frame:%p ip:%lx sp:%lx orax:%lx",
494                me->comm,me->pid,where,frame,regs->ip,regs->sp,regs->orig_ax);
495                 print_vma_addr(" in ", regs->ip);
496                 printk("\n");
497         }
498
499         force_sig(SIGSEGV, me); 
500