arch/x86/kernel/signal.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   4  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Andi Kleen SuSE Labs
   5  *
   6  *  1997-11-28  Modified for POSIX.1b signals by Richard Henderson
   7  *  2000-06-20  Pentium III FXSR, SSE support by Gareth Hughes
   8  *  2000-2002   x86-64 support by Andi Kleen
   9  */
  10
  11 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  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/kstrtox.h>
  19 #include <linux/errno.h>
  20 #include <linux/wait.h>
  21 #include <linux/unistd.h>
  22 #include <linux/stddef.h>
  23 #include <linux/personality.h>
  24 #include <linux/uaccess.h>
  25 #include <linux/user-return-notifier.h>
  26 #include <linux/uprobes.h>
  27 #include <linux/context_tracking.h>
  28 #include <linux/entry-common.h>
  29 #include <linux/syscalls.h>
  30
  31 #include <asm/processor.h>
  32 #include <asm/ucontext.h>
  33 #include <asm/fpu/signal.h>
  34 #include <asm/fpu/xstate.h>
  35 #include <asm/vdso.h>
  36 #include <asm/mce.h>
  37 #include <asm/sighandling.h>
  38 #include <asm/vm86.h>
  39
  40 #include <asm/syscall.h>
  41 #include <asm/sigframe.h>
  42 #include <asm/signal.h>
  43 #include <asm/shstk.h>
  44
  45 static inline int is_ia32_compat_frame(struct ksignal *ksig)
  46 {
  47         return IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION) &&
  48                 ksig->ka.sa.sa_flags & SA_IA32_ABI;
  49 }
  50
  51 static inline int is_ia32_frame(struct ksignal *ksig)
  52 {
  53         return IS_ENABLED(CONFIG_X86_32) || is_ia32_compat_frame(ksig);
  54 }
  55
  56 static inline int is_x32_frame(struct ksignal *ksig)
  57 {
  58         return IS_ENABLED(CONFIG_X86_X32_ABI) &&
  59                 ksig->ka.sa.sa_flags & SA_X32_ABI;
  60 }
  61
  62 /*
  63  * Set up a signal frame.
  64  */
  65
  66 /* x86 ABI requires 16-byte alignment */
  67 #define FRAME_ALIGNMENT 16UL
  68
  69 #define MAX_FRAME_PADDING       (FRAME_ALIGNMENT - 1)
  70
  71 /*
  72  * Determine which stack to use..
  73  */
  74 void __user *
  75 get_sigframe(struct ksignal *ksig, struct pt_regs *regs, size_t frame_size,
  76              void __user **fpstate)
  77 {
  78         struct k_sigaction *ka = &ksig->ka;
  79         int ia32_frame = is_ia32_frame(ksig);
  80         /* Default to using normal stack */
  81         bool nested_altstack = on_sig_stack(regs->sp);
  82         bool entering_altstack = false;
  83         unsigned long math_size = 0;
  84         unsigned long sp = regs->sp;
  85         unsigned long buf_fx = 0;
  86
  87         /* redzone */
  88         if (!ia32_frame)
  89                 sp -= 128;
  90
  91         /* This is the X/Open sanctioned signal stack switching.  */
  92         if (ka->sa.sa_flags & SA_ONSTACK) {
  93                 /*
  94                  * This checks nested_altstack via sas_ss_flags(). Sensible
  95                  * programs use SS_AUTODISARM, which disables that check, and
  96                  * programs that don't use SS_AUTODISARM get compatible.
  97                  */
  98                 if (sas_ss_flags(sp) == 0) {
  99                         sp = current->sas_ss_sp + current->sas_ss_size;
 100                         entering_altstack = true;
 101                 }
 102         } else if (ia32_frame &&
 103                    !nested_altstack &&
 104                    regs->ss != __USER_DS &&
 105                    !(ka->sa.sa_flags & SA_RESTORER) &&
 106                    ka->sa.sa_restorer) {
 107                 /* This is the legacy signal stack switching. */
 108                 sp = (unsigned long) ka->sa.sa_restorer;
 109                 entering_altstack = true;
 110         }
 111
 112         sp = fpu__alloc_mathframe(sp, ia32_frame, &buf_fx, &math_size);
 113         *fpstate = (void __user *)sp;
 114
 115         sp -= frame_size;
 116
 117         if (ia32_frame)
 118                 /*
 119                  * Align the stack pointer according to the i386 ABI,
 120                  * i.e. so that on function entry ((sp + 4) & 15) == 0.
 121                  */
 122                 sp = ((sp + 4) & -FRAME_ALIGNMENT) - 4;
 123         else
 124                 sp = round_down(sp, FRAME_ALIGNMENT) - 8;
 125
 126         /*
 127          * If we are on the alternate signal stack and would overflow it, don't.
 128          * Return an always-bogus address instead so we will die with SIGSEGV.
 129          */
 130         if (unlikely((nested_altstack || entering_altstack) &&
 131                      !__on_sig_stack(sp))) {
 132
 133                 if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit())
 134                         pr_info("%s[%d] overflowed sigaltstack\n",
 135                                 current->comm, task_pid_nr(current));
 136
 137                 return (void __user *)-1L;
 138         }
 139
 140         /* save i387 and extended state */
 141         if (!copy_fpstate_to_sigframe(*fpstate, (void __user *)buf_fx, math_size))
 142                 return (void __user *)-1L;
 143
 144         return (void __user *)sp;
 145 }
 146
 147 /*
 148  * There are four different struct types for signal frame: sigframe_ia32,
 149  * rt_sigframe_ia32, rt_sigframe_x32, and rt_sigframe. Use the worst case
 150  * -- the largest size. It means the size for 64-bit apps is a bit more
 151  * than needed, but this keeps the code simple.
 152  */
 153 #if defined(CONFIG_X86_32) || defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
 154 # define MAX_FRAME_SIGINFO_UCTXT_SIZE   sizeof(struct sigframe_ia32)
 155 #else
 156 # define MAX_FRAME_SIGINFO_UCTXT_SIZE   sizeof(struct rt_sigframe)
 157 #endif
 158
 159 /*
 160  * The FP state frame contains an XSAVE buffer which must be 64-byte aligned.
 161  * If a signal frame starts at an unaligned address, extra space is required.
 162  * This is the max alignment padding, conservatively.
 163  */
 164 #define MAX_XSAVE_PADDING       63UL
 165
 166 /*
 167  * The frame data is composed of the following areas and laid out as:
 168  *
 169  * -------------------------
 170  * | alignment padding     |
 171  * -------------------------
 172  * | (f)xsave frame        |
 173  * -------------------------
 174  * | fsave header          |
 175  * -------------------------
 176  * | alignment padding     |
 177  * -------------------------
 178  * | siginfo + ucontext    |
 179  * -------------------------
 180  */
 181
 182 /* max_frame_size tells userspace the worst case signal stack size. */
 183 static unsigned long __ro_after_init max_frame_size;
 184 static unsigned int __ro_after_init fpu_default_state_size;
 185
 186 static int __init init_sigframe_size(void)
 187 {
 188         fpu_default_state_size = fpu__get_fpstate_size();
 189
 190         max_frame_size = MAX_FRAME_SIGINFO_UCTXT_SIZE + MAX_FRAME_PADDING;
 191
 192         max_frame_size += fpu_default_state_size + MAX_XSAVE_PADDING;
 193
 194         /* Userspace expects an aligned size. */
 195         max_frame_size = round_up(max_frame_size, FRAME_ALIGNMENT);
 196
 197         pr_info("max sigframe size: %lu\n", max_frame_size);
 198         return 0;
 199 }
 200 early_initcall(init_sigframe_size);
 201
 202 unsigned long get_sigframe_size(void)
 203 {
 204         return max_frame_size;
 205 }
 206
 207 static int
 208 setup_rt_frame(struct ksignal *ksig, struct pt_regs *regs)
 209 {
 210         /* Perform fixup for the pre-signal frame. */
 211         rseq_signal_deliver(ksig, regs);
 212
 213         /* Set up the stack frame */
 214         if (is_ia32_frame(ksig)) {
 215                 if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
 216                         return ia32_setup_rt_frame(ksig, regs);
 217                 else
 218                         return ia32_setup_frame(ksig, regs);
 219         } else if (is_x32_frame(ksig)) {
 220                 return x32_setup_rt_frame(ksig, regs);
 221         } else {
 222                 return x64_setup_rt_frame(ksig, regs);
 223         }
 224 }
 225
 226 static void
 227 handle_signal(struct ksignal *ksig, struct pt_regs *regs)
 228 {
 229         bool stepping, failed;
 230         struct fpu *fpu = &current->thread.fpu;
 231
 232         if (v8086_mode(regs))
 233                 save_v86_state((struct kernel_vm86_regs *) regs, VM86_SIGNAL);
 234
 235         /* Are we from a system call? */
 236         if (syscall_get_nr(current, regs) != -1) {
 237                 /* If so, check system call restarting.. */
 238                 switch (syscall_get_error(current, regs)) {
 239                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 240                 case -ERESTARTNOHAND:
 241                         regs->ax = -EINTR;
 242                         break;
 243
 244                 case -ERESTARTSYS:
 245                         if (!(ksig->ka.sa.sa_flags & SA_RESTART)) {
 246                                 regs->ax = -EINTR;
 247                                 break;
 248                         }
 249                         fallthrough;
 250                 case -ERESTARTNOINTR:
 251                         regs->ax = regs->orig_ax;
 252                         regs->ip -= 2;
 253                         break;
 254                 }
 255         }
 256
 257         /*
 258          * If TF is set due to a debugger (TIF_FORCED_TF), clear TF now
 259          * so that register information in the sigcontext is correct and
 260          * then notify the tracer before entering the signal handler.
 261          */
 262         stepping = test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP);
 263         if (stepping)
 264                 user_disable_single_step(current);
 265
 266         failed = (setup_rt_frame(ksig, regs) < 0);
 267         if (!failed) {
 268                 /*
 269                  * Clear the direction flag as per the ABI for function entry.
 270                  *
 271                  * Clear RF when entering the signal handler, because
 272                  * it might disable possible debug exception from the
 273                  * signal handler.
 274                  *
 275                  * Clear TF for the case when it wasn't set by debugger to
 276                  * avoid the recursive send_sigtrap() in SIGTRAP handler.
 277                  */
 278                 regs->flags &= ~(X86_EFLAGS_DF|X86_EFLAGS_RF|X86_EFLAGS_TF);
 279                 /*
 280                  * Ensure the signal handler starts with the new fpu state.
 281                  */
 282                 fpu__clear_user_states(fpu);
 283         }
 284         signal_setup_done(failed, ksig, stepping);
 285 }
 286
 287 static inline unsigned long get_nr_restart_syscall(const struct pt_regs *regs)
 288 {
 289 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 290         if (current->restart_block.arch_data & TS_COMPAT)
 291                 return __NR_ia32_restart_syscall;
 292 #endif
 293 #ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
 294         return __NR_restart_syscall | (regs->orig_ax & __X32_SYSCALL_BIT);
 295 #else
 296         return __NR_restart_syscall;
 297 #endif
 298 }
 299
 300 /*
 301  * Note that 'init' is a special process: it doesn't get signals it doesn't
 302  * want to handle. Thus you cannot kill init even with a SIGKILL even by
 303  * mistake.
 304  */
 305 void arch_do_signal_or_restart(struct pt_regs *regs)
 306 {
 307         struct ksignal ksig;
 308
 309         if (get_signal(&ksig)) {
 310                 /* Whee! Actually deliver the signal.  */
 311                 handle_signal(&ksig, regs);
 312                 return;
 313         }
 314
 315         /* Did we come from a system call? */
 316         if (syscall_get_nr(current, regs) != -1) {
 317                 /* Restart the system call - no handlers present */
 318                 switch (syscall_get_error(current, regs)) {
 319                 case -ERESTARTNOHAND:
 320                 case -ERESTARTSYS:
 321                 case -ERESTARTNOINTR:
 322                         regs->ax = regs->orig_ax;
 323                         regs->ip -= 2;
 324                         break;
 325
 326                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
 327                         regs->ax = get_nr_restart_syscall(regs);
 328                         regs->ip -= 2;
 329                         break;
 330                 }
 331         }
 332
 333         /*
 334          * If there's no signal to deliver, we just put the saved sigmask
 335          * back.
 336          */
 337         restore_saved_sigmask();
 338 }
 339
 340 void signal_fault(struct pt_regs *regs, void __user *frame, char *where)
 341 {
 342         struct task_struct *me = current;
 343
 344         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit()) {
 345                 printk("%s"
 346                        "%s[%d] bad frame in %s frame:%p ip:%lx sp:%lx orax:%lx",
 347                        task_pid_nr(current) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
 348                        me->comm, me->pid, where, frame,
 349                        regs->ip, regs->sp, regs->orig_ax);
 350                 print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
 351                 pr_cont("\n");
 352         }
 353
 354         force_sig(SIGSEGV);
 355 }
 356
 357 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_SIGFRAME
 358 #ifdef CONFIG_STRICT_SIGALTSTACK_SIZE
 359 static bool strict_sigaltstack_size __ro_after_init = true;
 360 #else
 361 static bool strict_sigaltstack_size __ro_after_init = false;
 362 #endif
 363
 364 static int __init strict_sas_size(char *arg)
 365 {
 366         return kstrtobool(arg, &strict_sigaltstack_size) == 0;
 367 }
 368 __setup("strict_sas_size", strict_sas_size);
 369
 370 /*
 371  * MINSIGSTKSZ is 2048 and can't be changed despite the fact that AVX512
 372  * exceeds that size already. As such programs might never use the
 373  * sigaltstack they just continued to work. While always checking against
 374  * the real size would be correct, this might be considered a regression.
 375  *
 376  * Therefore avoid the sanity check, unless enforced by kernel
 377  * configuration or command line option.
 378  *
 379  * When dynamic FPU features are supported, the check is also enforced when
 380  * the task has permissions to use dynamic features. Tasks which have no
 381  * permission are checked against the size of the non-dynamic feature set
 382  * if strict checking is enabled. This avoids forcing all tasks on the
 383  * system to allocate large sigaltstacks even if they are never going
 384  * to use a dynamic feature. As this is serialized via sighand::siglock
 385  * any permission request for a dynamic feature either happened already
 386  * or will see the newly install sigaltstack size in the permission checks.
 387  */
 388 bool sigaltstack_size_valid(size_t ss_size)
 389 {
 390         unsigned long fsize = max_frame_size - fpu_default_state_size;
 391         u64 mask;
 392
 393         lockdep_assert_held(&current->sighand->siglock);
 394
 395         if (!fpu_state_size_dynamic() && !strict_sigaltstack_size)
 396                 return true;
 397
 398         fsize += current->group_leader->thread.fpu.perm.__user_state_size;
 399         if (likely(ss_size > fsize))
 400                 return true;
 401
 402         if (strict_sigaltstack_size)
 403                 return ss_size > fsize;
 404
 405         mask = current->group_leader->thread.fpu.perm.__state_perm;
 406         if (mask & XFEATURE_MASK_USER_DYNAMIC)
 407                 return ss_size > fsize;
 408
 409         return true;
 410 }
 411 #endif /* CONFIG_DYNAMIC_SIGFRAME */