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_CURRENT_POINTER_IN_TPIDRURO) || defined(CONFIG_SMP)
  40 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, __entry_task);
  41 #endif
  42
  43 #if defined(CONFIG_STACKPROTECTOR) && !defined(CONFIG_STACKPROTECTOR_PER_TASK)
  44 #include <linux/stackprotector.h>
  45 unsigned long __stack_chk_guard __read_mostly;
  46 EXPORT_SYMBOL(__stack_chk_guard);
  47 #endif
  48
  49 #ifndef CONFIG_CURRENT_POINTER_IN_TPIDRURO
  50 asmlinkage struct task_struct *__current;
  51 EXPORT_SYMBOL(__current);
  52 #endif
  53
  54 static const char *processor_modes[] __maybe_unused = {
  55   "USER_26", "FIQ_26" , "IRQ_26" , "SVC_26" , "UK4_26" , "UK5_26" , "UK6_26" , "UK7_26" ,
  56   "UK8_26" , "UK9_26" , "UK10_26", "UK11_26", "UK12_26", "UK13_26", "UK14_26", "UK15_26",
  57   "USER_32", "FIQ_32" , "IRQ_32" , "SVC_32" , "UK4_32" , "UK5_32" , "MON_32" , "ABT_32" ,
  58   "UK8_32" , "UK9_32" , "HYP_32", "UND_32" , "UK12_32", "UK13_32", "UK14_32", "SYS_32"
  59 };
  60
  61 static const char *isa_modes[] __maybe_unused = {
  62   "ARM" , "Thumb" , "Jazelle", "ThumbEE"
  63 };
  64
  65 /*
  66  * This is our default idle handler.
  67  */
  68
  69 void (*arm_pm_idle)(void);
  70
  71 /*
  72  * Called from the core idle loop.
  73  */
  74
  75 void arch_cpu_idle(void)
  76 {
  77         if (arm_pm_idle)
  78                 arm_pm_idle();
  79         else
  80                 cpu_do_idle();
  81         raw_local_irq_enable();
  82 }
  83
  84 void arch_cpu_idle_prepare(void)
  85 {
  86         local_fiq_enable();
  87 }
  88
  89 void arch_cpu_idle_enter(void)
  90 {
  91         ledtrig_cpu(CPU_LED_IDLE_START);
  92 #ifdef CONFIG_PL310_ERRATA_769419
  93         wmb();
  94 #endif
  95 }
  96
  97 void arch_cpu_idle_exit(void)
  98 {
  99         ledtrig_cpu(CPU_LED_IDLE_END);
 100 }
 101
 102 void __show_regs_alloc_free(struct pt_regs *regs)
 103 {
 104         int i;
 105
 106         /* check for r0 - r12 only */
 107         for (i = 0; i < 13; i++) {
 108                 pr_alert("Register r%d information:", i);
 109                 mem_dump_obj((void *)regs->uregs[i]);
 110         }
 111 }
 112
 113 void __show_regs(struct pt_regs *regs)
 114 {
 115         unsigned long flags;
 116         char buf[64];
 117 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
 118         unsigned int domain;
 119 #ifdef CONFIG_CPU_SW_DOMAIN_PAN
 120         /*
 121          * Get the domain register for the parent context. In user
 122          * mode, we don't save the DACR, so lets use what it should
 123          * be. For other modes, we place it after the pt_regs struct.
 124          */
 125         if (user_mode(regs)) {
 126                 domain = DACR_UACCESS_ENABLE;
 127         } else {
 128                 domain = to_svc_pt_regs(regs)->dacr;
 129         }
 130 #else
 131         domain = get_domain();
 132 #endif
 133 #endif
 134
 135         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
 136
 137         printk("PC is at %pS\n", (void *)instruction_pointer(regs));
 138         printk("LR is at %pS\n", (void *)regs->ARM_lr);
 139         printk("pc : [<%08lx>]    lr : [<%08lx>]    psr: %08lx\n",
 140                regs->ARM_pc, regs->ARM_lr, regs->ARM_cpsr);
 141         printk("sp : %08lx  ip : %08lx  fp : %08lx\n",
 142                regs->ARM_sp, regs->ARM_ip, regs->ARM_fp);
 143         printk("r10: %08lx  r9 : %08lx  r8 : %08lx\n",
 144                 regs->ARM_r10, regs->ARM_r9,
 145                 regs->ARM_r8);
 146         printk("r7 : %08lx  r6 : %08lx  r5 : %08lx  r4 : %08lx\n",
 147                 regs->ARM_r7, regs->ARM_r6,
 148                 regs->ARM_r5, regs->ARM_r4);
 149         printk("r3 : %08lx  r2 : %08lx  r1 : %08lx  r0 : %08lx\n",
 150                 regs->ARM_r3, regs->ARM_r2,
 151                 regs->ARM_r1, regs->ARM_r0);
 152
 153         flags = regs->ARM_cpsr;
 154         buf[0] = flags & PSR_N_BIT ? 'N' : 'n';
 155         buf[1] = flags & PSR_Z_BIT ? 'Z' : 'z';
 156         buf[2] = flags & PSR_C_BIT ? 'C' : 'c';
 157         buf[3] = flags & PSR_V_BIT ? 'V' : 'v';
 158         buf[4] = '\0';
 159
 160 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
 161         {
 162                 const char *segment;
 163
 164                 if ((domain & domain_mask(DOMAIN_USER)) ==
 165                     domain_val(DOMAIN_USER, DOMAIN_NOACCESS))
 166                         segment = "none";
 167                 else
 168                         segment = "user";
 169
 170                 printk("Flags: %s  IRQs o%s  FIQs o%s  Mode %s  ISA %s  Segment %s\n",
 171                         buf, interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 172                         fast_interrupts_enabled(regs) ? "n" : "ff",
 173                         processor_modes[processor_mode(regs)],
 174                         isa_modes[isa_mode(regs)], segment);
 175         }
 176 #else
 177         printk("xPSR: %08lx\n", regs->ARM_cpsr);
 178 #endif
 179
 180 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
 181         {
 182                 unsigned int ctrl;
 183
 184                 buf[0] = '\0';
 185 #ifdef CONFIG_CPU_CP15_MMU
 186                 {
 187                         unsigned int transbase;
 188                         asm("mrc p15, 0, %0, c2, c0\n\t"
 189                             : "=r" (transbase));
 190                         snprintf(buf, sizeof(buf), "  Table: %08x  DAC: %08x",
 191                                 transbase, domain);
 192                 }
 193 #endif
 194                 asm("mrc p15, 0, %0, c1, c0\n" : "=r" (ctrl));
 195
 196                 printk("Control: %08x%s\n", ctrl, buf);
 197         }
 198 #endif
 199 }
 200
 201 void show_regs(struct pt_regs * regs)
 202 {
 203         __show_regs(regs);
 204         dump_backtrace(regs, NULL, KERN_DEFAULT);
 205 }
 206
 207 ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(thread_notify_head);
 208
 209 EXPORT_SYMBOL_GPL(thread_notify_head);
 210
 211 /*
 212  * Free current thread data structures etc..
 213  */
 214 void exit_thread(struct task_struct *tsk)
 215 {
 216         thread_notify(THREAD_NOTIFY_EXIT, task_thread_info(tsk));
 217 }
 218
 219 void flush_thread(void)
 220 {
 221         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 222         struct task_struct *tsk = current;
 223
 224         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
 225
 226         memset(thread->used_cp, 0, sizeof(thread->used_cp));
 227         memset(&tsk->thread.debug, 0, sizeof(struct debug_info));
 228         memset(&thread->fpstate, 0, sizeof(union fp_state));
 229
 230         flush_tls();
 231
 232         thread_notify(THREAD_NOTIFY_FLUSH, thread);
 233 }
 234
 235 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 236 {
 237 }
 238
 239 asmlinkage void ret_from_fork(void) __asm__("ret_from_fork");
 240
 241 int copy_thread(struct task_struct *p, const struct kernel_clone_args *args)
 242 {
 243         unsigned long clone_flags = args->flags;
 244         unsigned long stack_start = args->stack;
 245         unsigned long tls = args->tls;
 246         struct thread_info *thread = task_thread_info(p);
 247         struct pt_regs *childregs = task_pt_regs(p);
 248
 249         memset(&thread->cpu_context, 0, sizeof(struct cpu_context_save));
 250
 251 #ifdef CONFIG_CPU_USE_DOMAINS
 252         /*
 253          * Copy the initial value of the domain access control register
 254          * from the current thread: thread->addr_limit will have been
 255          * copied from the current thread via setup_thread_stack() in
 256          * kernel/fork.c
 257          */
 258         thread->cpu_domain = get_domain();
 259 #endif
 260
 261         if (likely(!args->fn)) {
 262                 *childregs = *current_pt_regs();
 263                 childregs->ARM_r0 = 0;
 264                 if (stack_start)
 265                         childregs->ARM_sp = stack_start;
 266         } else {
 267                 memset(childregs, 0, sizeof(struct pt_regs));
 268                 thread->cpu_context.r4 = (unsigned long)args->fn_arg;
 269                 thread->cpu_context.r5 = (unsigned long)args->fn;
 270                 childregs->ARM_cpsr = SVC_MODE;
 271         }
 272         thread->cpu_context.pc = (unsigned long)ret_from_fork;
 273         thread->cpu_context.sp = (unsigned long)childregs;
 274
 275         clear_ptrace_hw_breakpoint(p);
 276
 277         if (clone_flags & CLONE_SETTLS)
 278                 thread->tp_value[0] = tls;
 279         thread->tp_value[1] = get_tpuser();
 280
 281         thread_notify(THREAD_NOTIFY_COPY, thread);
 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
 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