ARM: fix Thumb2 signal handling when ARMv6 is enabled
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / arch / arm / kernel / signal.c
1 /*
2  *  linux/arch/arm/kernel/signal.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1995-2009 Russell King
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  */
10 #include <linux/errno.h>
11 #include <linux/random.h>
12 #include <linux/signal.h>
13 #include <linux/personality.h>
14 #include <linux/uaccess.h>
15 #include <linux/tracehook.h>
16 #include <linux/uprobes.h>
17
18 #include <asm/elf.h>
19 #include <asm/cacheflush.h>
20 #include <asm/traps.h>
21 #include <asm/ucontext.h>
22 #include <asm/unistd.h>
23 #include <asm/vfp.h>
24
25 extern const unsigned long sigreturn_codes[7];
26
27 static unsigned long signal_return_offset;
28
29 #ifdef CONFIG_CRUNCH
30 static int preserve_crunch_context(struct crunch_sigframe __user *frame)
31 {
32         char kbuf[sizeof(*frame) + 8];
33         struct crunch_sigframe *kframe;
34
35         /* the crunch context must be 64 bit aligned */
36         kframe = (struct crunch_sigframe *)((unsigned long)(kbuf + 8) & ~7);
37         kframe->magic = CRUNCH_MAGIC;
38         kframe->size = CRUNCH_STORAGE_SIZE;
39         crunch_task_copy(current_thread_info(), &kframe->storage);
40         return __copy_to_user(frame, kframe, sizeof(*frame));
41 }
42
43 static int restore_crunch_context(struct crunch_sigframe __user *frame)
44 {
45         char kbuf[sizeof(*frame) + 8];
46         struct crunch_sigframe *kframe;
47
48         /* the crunch context must be 64 bit aligned */
49         kframe = (struct crunch_sigframe *)((unsigned long)(kbuf + 8) & ~7);
50         if (__copy_from_user(kframe, frame, sizeof(*frame)))
51                 return -1;
52         if (kframe->magic != CRUNCH_MAGIC ||
53             kframe->size != CRUNCH_STORAGE_SIZE)
54                 return -1;
55         crunch_task_restore(current_thread_info(), &kframe->storage);
56         return 0;
57 }
58 #endif
59
60 #ifdef CONFIG_IWMMXT
61
62 static int preserve_iwmmxt_context(struct iwmmxt_sigframe *frame)
63 {
64         char kbuf[sizeof(*frame) + 8];
65         struct iwmmxt_sigframe *kframe;
66
67         /* the iWMMXt context must be 64 bit aligned */
68         kframe = (struct iwmmxt_sigframe *)((unsigned long)(kbuf + 8) & ~7);
69         kframe->magic = IWMMXT_MAGIC;
70         kframe->size = IWMMXT_STORAGE_SIZE;
71         iwmmxt_task_copy(current_thread_info(), &kframe->storage);
72         return __copy_to_user(frame, kframe, sizeof(*frame));
73 }
74
75 static int restore_iwmmxt_context(struct iwmmxt_sigframe *frame)
76 {
77         char kbuf[sizeof(*frame) + 8];
78         struct iwmmxt_sigframe *kframe;
79
80         /* the iWMMXt context must be 64 bit aligned */
81         kframe = (struct iwmmxt_sigframe *)((unsigned long)(kbuf + 8) & ~7);
82         if (__copy_from_user(kframe, frame, sizeof(*frame)))
83                 return -1;
84         if (kframe->magic != IWMMXT_MAGIC ||
85             kframe->size != IWMMXT_STORAGE_SIZE)
86                 return -1;
87         iwmmxt_task_restore(current_thread_info(), &kframe->storage);
88         return 0;
89 }
90
91 #endif
92
93 #ifdef CONFIG_VFP
94
95 static int preserve_vfp_context(struct vfp_sigframe __user *frame)
96 {
97         const unsigned long magic = VFP_MAGIC;
98         const unsigned long size = VFP_STORAGE_SIZE;
99         int err = 0;
100
101         __put_user_error(magic, &frame->magic, err);
102         __put_user_error(size, &frame->size, err);
103
104         if (err)
105                 return -EFAULT;
106
107         return vfp_preserve_user_clear_hwstate(&frame->ufp, &frame->ufp_exc);
108 }
109
110 static int restore_vfp_context(struct vfp_sigframe __user *frame)
111 {
112         unsigned long magic;
113         unsigned long size;
114         int err = 0;
115
116         __get_user_error(magic, &frame->magic, err);
117         __get_user_error(size, &frame->size, err);
118
119         if (err)
120                 return -EFAULT;
121         if (magic != VFP_MAGIC || size != VFP_STORAGE_SIZE)
122                 return -EINVAL;
123
124         return vfp_restore_user_hwstate(&frame->ufp, &frame->ufp_exc);
125 }
126
127 #endif
128
129 /*
130  * Do a signal return; undo the signal stack.  These are aligned to 64-bit.
131  */
132 struct sigframe {
133         struct ucontext uc;
134         unsigned long retcode[2];
135 };
136
137 struct rt_sigframe {
138         struct siginfo info;
139         struct sigframe sig;
140 };
141
142 static int restore_sigframe(struct pt_regs *regs, struct sigframe __user *sf)
143 {
144         struct aux_sigframe __user *aux;
145         sigset_t set;
146         int err;
147
148         err = __copy_from_user(&set, &sf->uc.uc_sigmask, sizeof(set));
149         if (err == 0)
150                 set_current_blocked(&set);
151
152         __get_user_error(regs->ARM_r0, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r0, err);
153         __get_user_error(regs->ARM_r1, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r1, err);
154         __get_user_error(regs->ARM_r2, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r2, err);
155         __get_user_error(regs->ARM_r3, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r3, err);
156         __get_user_error(regs->ARM_r4, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r4, err);
157         __get_user_error(regs->ARM_r5, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r5, err);
158         __get_user_error(regs->ARM_r6, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r6, err);
159         __get_user_error(regs->ARM_r7, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r7, err);
160         __get_user_error(regs->ARM_r8, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r8, err);
161         __get_user_error(regs->ARM_r9, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r9, err);
162         __get_user_error(regs->ARM_r10, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r10, err);
163         __get_user_error(regs->ARM_fp, &sf->uc.uc_mcontext.arm_fp, err);
164         __get_user_error(regs->ARM_ip, &sf->uc.uc_mcontext.arm_ip, err);
165         __get_user_error(regs->ARM_sp, &sf->uc.uc_mcontext.arm_sp, err);
166         __get_user_error(regs->ARM_lr, &sf->uc.uc_mcontext.arm_lr, err);
167         __get_user_error(regs->ARM_pc, &sf->uc.uc_mcontext.arm_pc, err);
168         __get_user_error(regs->ARM_cpsr, &sf->uc.uc_mcontext.arm_cpsr, err);
169
170         err |= !valid_user_regs(regs);
171
172         aux = (struct aux_sigframe __user *) sf->uc.uc_regspace;
173 #ifdef CONFIG_CRUNCH
174         if (err == 0)
175                 err |= restore_crunch_context(&aux->crunch);
176 #endif
177 #ifdef CONFIG_IWMMXT
178         if (err == 0 && test_thread_flag(TIF_USING_IWMMXT))
179                 err |= restore_iwmmxt_context(&aux->iwmmxt);
180 #endif
181 #ifdef CONFIG_VFP
182         if (err == 0)
183                 err |= restore_vfp_context(&aux->vfp);
184 #endif
185
186         return err;
187 }
188
189 asmlinkage int sys_sigreturn(struct pt_regs *regs)
190 {
191         struct sigframe __user *frame;
192
193         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
194         current->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
195
196         /*
197          * Since we stacked the signal on a 64-bit boundary,
198          * then 'sp' should be word aligned here.  If it's
199          * not, then the user is trying to mess with us.
200          */
201         if (regs->ARM_sp & 7)
202                 goto badframe;
203
204         frame = (struct sigframe __user *)regs->ARM_sp;
205
206         if (!access_ok(VERIFY_READ, frame, sizeof (*frame)))
207                 goto badframe;
208
209         if (restore_sigframe(regs, frame))
210                 goto badframe;
211
212         return regs->ARM_r0;
213
214 badframe:
215         force_sig(SIGSEGV, current);
216         return 0;
217 }
218
219 asmlinkage int sys_rt_sigreturn(struct pt_regs *regs)
220 {
221         struct rt_sigframe __user *frame;
222
223         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
224         current->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
225
226         /*
227          * Since we stacked the signal on a 64-bit boundary,
228          * then 'sp' should be word aligned here.  If it's
229          * not, then the user is trying to mess with us.
230          */
231         if (regs->ARM_sp & 7)
232                 goto badframe;
233
234         frame = (struct rt_sigframe __user *)regs->ARM_sp;
235
236         if (!access_ok(VERIFY_READ, frame, sizeof (*frame)))
237                 goto badframe;
238
239         if (restore_sigframe(regs, &frame->sig))
240                 goto badframe;
241
242         if (restore_altstack(&frame->sig.uc.uc_stack))
243                 goto badframe;
244
245         return regs->ARM_r0;
246
247 badframe:
248         force_sig(SIGSEGV, current);
249         return 0;
250 }
251
252 static int
253 setup_sigframe(struct sigframe __user *sf, struct pt_regs *regs, sigset_t *set)
254 {
255         struct aux_sigframe __user *aux;
256         int err = 0;
257
258         __put_user_error(regs->ARM_r0, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r0, err);
259         __put_user_error(regs->ARM_r1, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r1, err);
260         __put_user_error(regs->ARM_r2, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r2, err);
261         __put_user_error(regs->ARM_r3, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r3, err);
262         __put_user_error(regs->ARM_r4, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r4, err);
263         __put_user_error(regs->ARM_r5, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r5, err);
264         __put_user_error(regs->ARM_r6, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r6, err);
265         __put_user_error(regs->ARM_r7, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r7, err);
266         __put_user_error(regs->ARM_r8, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r8, err);
267         __put_user_error(regs->ARM_r9, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r9, err);
268         __put_user_error(regs->ARM_r10, &sf->uc.uc_mcontext.arm_r10, err);
269         __put_user_error(regs->ARM_fp, &sf->uc.uc_mcontext.arm_fp, err);
270         __put_user_error(regs->ARM_ip, &sf->uc.uc_mcontext.arm_ip, err);
271         __put_user_error(regs->ARM_sp, &sf->uc.uc_mcontext.arm_sp, err);
272         __put_user_error(regs->ARM_lr, &sf->uc.uc_mcontext.arm_lr, err);
273         __put_user_error(regs->ARM_pc, &sf->uc.uc_mcontext.arm_pc, err);
274         __put_user_error(regs->ARM_cpsr, &sf->uc.uc_mcontext.arm_cpsr, err);
275
276         __put_user_error(current->thread.trap_no, &sf->uc.uc_mcontext.trap_no, err);
277         __put_user_error(current->thread.error_code, &sf->uc.uc_mcontext.error_code, err);
278         __put_user_error(current->thread.address, &sf->uc.uc_mcontext.fault_address, err);
279         __put_user_error(set->sig[0], &sf->uc.uc_mcontext.oldmask, err);
280
281         err |= __copy_to_user(&sf->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set));
282
283         aux = (struct aux_sigframe __user *) sf->uc.uc_regspace;
284 #ifdef CONFIG_CRUNCH
285         if (err == 0)
286                 err |= preserve_crunch_context(&aux->crunch);
287 #endif
288 #ifdef CONFIG_IWMMXT
289         if (err == 0 && test_thread_flag(TIF_USING_IWMMXT))
290                 err |= preserve_iwmmxt_context(&aux->iwmmxt);
291 #endif
292 #ifdef CONFIG_VFP
293         if (err == 0)
294                 err |= preserve_vfp_context(&aux->vfp);
295 #endif
296         __put_user_error(0, &aux->end_magic, err);
297
298         return err;
299 }
300
301 static inline void __user *
302 get_sigframe(struct ksignal *ksig, struct pt_regs *regs, int framesize)
303 {
304         unsigned long sp = sigsp(regs->ARM_sp, ksig);
305         void __user *frame;
306
307         /*
308          * ATPCS B01 mandates 8-byte alignment
309          */
310         frame = (void __user *)((sp - framesize) & ~7);
311
312         /*
313          * Check that we can actually write to the signal frame.
314          */
315         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, frame, framesize))
316                 frame = NULL;
317
318         return frame;
319 }
320
321 static int
322 setup_return(struct pt_regs *regs, struct ksignal *ksig,
323              unsigned long __user *rc, void __user *frame)
324 {
325         unsigned long handler = (unsigned long)ksig->ka.sa.sa_handler;
326         unsigned long retcode;
327         int thumb = 0;
328         unsigned long cpsr = regs->ARM_cpsr & ~(PSR_f | PSR_E_BIT);
329
330         cpsr |= PSR_ENDSTATE;
331
332         /*
333          * Maybe we need to deliver a 32-bit signal to a 26-bit task.
334          */
335         if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_THIRTYTWO)
336                 cpsr = (cpsr & ~MODE_MASK) | USR_MODE;
337
338 #ifdef CONFIG_ARM_THUMB
339         if (elf_hwcap & HWCAP_THUMB) {
340                 /*
341                  * The LSB of the handler determines if we're going to
342                  * be using THUMB or ARM mode for this signal handler.
343                  */
344                 thumb = handler & 1;
345
346 #if __LINUX_ARM_ARCH__ >= 6
347                 /*
348                  * Clear the If-Then Thumb-2 execution state.  ARM spec
349                  * requires this to be all 000s in ARM mode.  Snapdragon
350                  * S4/Krait misbehaves on a Thumb=>ARM signal transition
351                  * without this.
352                  *
353                  * We must do this whenever we are running on a Thumb-2
354                  * capable CPU, which includes ARMv6T2.  However, we elect
355                  * to do this whenever we're on an ARMv6 or later CPU for
356                  * simplicity.
357                  */
358                 cpsr &= ~PSR_IT_MASK;
359 #endif
360
361                 if (thumb) {
362                         cpsr |= PSR_T_BIT;
363                 } else
364                         cpsr &= ~PSR_T_BIT;
365         }
366 #endif
367
368         if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_RESTORER) {
369                 retcode = (unsigned long)ksig->ka.sa.sa_restorer;
370         } else {
371                 unsigned int idx = thumb << 1;
372
373                 if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
374                         idx += 3;
375
376                 /*
377                  * Put the sigreturn code on the stack no matter which return
378                  * mechanism we use in order to remain ABI compliant
379                  */
380                 if (__put_user(sigreturn_codes[idx],   rc) ||
381                     __put_user(sigreturn_codes[idx+1], rc+1))
382                         return 1;
383
384 #ifdef CONFIG_MMU
385                 if (cpsr & MODE32_BIT) {
386                         struct mm_struct *mm = current->mm;
387
388                         /*
389                          * 32-bit code can use the signal return page
390                          * except when the MPU has protected the vectors
391                          * page from PL0
392                          */
393                         retcode = mm->context.sigpage + signal_return_offset +
394                                   (idx << 2) + thumb;
395                 } else
396 #endif
397                 {
398                         /*
399                          * Ensure that the instruction cache sees
400                          * the return code written onto the stack.
401                          */
402                         flush_icache_range((unsigned long)rc,
403                                            (unsigned long)(rc + 2));
404
405                         retcode = ((unsigned long)rc) + thumb;
406                 }
407         }
408
409         regs->ARM_r0 = ksig->sig;
410         regs->ARM_sp = (unsigned long)frame;
411         regs->ARM_lr = retcode;
412         regs->ARM_pc = handler;
413         regs->ARM_cpsr = cpsr;
414
415         return 0;
416 }
417
418 static int
419 setup_frame(struct ksignal *ksig, sigset_t *set, struct pt_regs *regs)
420 {
421         struct sigframe __user *frame = get_sigframe(ksig, regs, sizeof(*frame));
422         int err = 0;
423
424         if (!frame)
425                 return 1;
426
427         /*
428          * Set uc.uc_flags to a value which sc.trap_no would never have.
429          */
430         __put_user_error(0x5ac3c35a, &frame->uc.uc_flags, err);
431
432         err |= setup_sigframe(frame, regs, set);
433         if (err == 0)
434                 err = setup_return(regs, ksig, frame->retcode, frame);
435
436         return err;
437 }
438
439 static int
440 setup_rt_frame(struct ksignal *ksig, sigset_t *set, struct pt_regs *regs)
441 {
442         struct rt_sigframe __user *frame = get_sigframe(ksig, regs, sizeof(*frame));
443         int err = 0;
444
445         if (!frame)
446                 return 1;
447
448         err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, &ksig->info);
449
450         __put_user_error(0, &frame->sig.uc.uc_flags, err);
451         __put_user_error(NULL, &frame->sig.uc.uc_link, err);
452
453         err |= __save_altstack(&frame->sig.uc.uc_stack, regs->ARM_sp);
454         err |= setup_sigframe(&frame->sig, regs, set);
455         if (err == 0)
456                 err = setup_return(regs, ksig, frame->sig.retcode, frame);
457
458         if (err == 0) {
459                 /*
460                  * For realtime signals we must also set the second and third
461                  * arguments for the signal handler.
462                  *   -- Peter Maydell <pmaydell@chiark.greenend.org.uk> 2000-12-06
463                  */
464                 regs->ARM_r1 = (unsigned long)&frame->info;
465                 regs->ARM_r2 = (unsigned long)&frame->sig.uc;
466         }
467
468         return err;
469 }
470
471 /*
472  * OK, we're invoking a handler
473  */     
474 static void handle_signal(struct ksignal *ksig, struct pt_regs *regs)
475 {
476         sigset_t *oldset = sigmask_to_save();
477         int ret;
478
479         /*
480          * Set up the stack frame
481          */
482         if (ksig->ka.sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
483                 ret = setup_rt_frame(ksig, oldset, regs);
484         else
485                 ret = setup_frame(ksig, oldset, regs);
486
487         /*
488          * Check that the resulting registers are actually sane.
489          */
490         ret |= !valid_user_regs(regs);
491
492         signal_setup_done(ret, ksig, 0);
493 }
494
495 /*
496  * Note that 'init' is a special process: it doesn't get signals it doesn't
497  * want to handle. Thus you cannot kill init even with a SIGKILL even by
498  * mistake.
499  *
500  * Note that we go through the signals twice: once to check the signals that
501  * the kernel can handle, and then we build all the user-level signal handling
502  * stack-frames in one go after that.
503  */
504 static int do_signal(struct pt_regs *regs, int syscall)
505 {
506         unsigned int retval = 0, continue_addr = 0, restart_addr = 0;
507         struct ksignal ksig;
508         int restart = 0;
509
510         /*
511          * If we were from a system call, check for system call restarting...
512          */
513         if (syscall) {
514                 continue_addr = regs->ARM_pc;
515                 restart_addr = continue_addr - (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
516                 retval = regs->ARM_r0;
517
518                 /*
519                  * Prepare for system call restart.  We do this here so that a
520                  * debugger will see the already changed PSW.
521                  */
522                 switch (retval) {
523                 case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
524                         restart -= 2;
525                 case -ERESTARTNOHAND:
526                 case -ERESTARTSYS:
527                 case -ERESTARTNOINTR:
528                         restart++;
529                         regs->ARM_r0 = regs->ARM_ORIG_r0;
530                         regs->ARM_pc = restart_addr;
531                         break;
532                 }
533         }
534
535         /*
536          * Get the signal to deliver.  When running under ptrace, at this
537          * point the debugger may change all our registers ...
538          */
539         /*
540          * Depending on the signal settings we may need to revert the
541          * decision to restart the system call.  But skip this if a
542          * debugger has chosen to restart at a different PC.
543          */
544         if (get_signal(&ksig)) {
545                 /* handler */
546                 if (unlikely(restart) && regs->ARM_pc == restart_addr) {
547                         if (retval == -ERESTARTNOHAND ||
548                             retval == -ERESTART_RESTARTBLOCK
549                             || (retval == -ERESTARTSYS
550                                 && !(ksig.ka.sa.sa_flags & SA_RESTART))) {
551                                 regs->ARM_r0 = -EINTR;
552                                 regs->ARM_pc = continue_addr;
553                         }
554                 }
555                 handle_signal(&ksig, regs);
556         } else {
557                 /* no handler */
558                 restore_saved_sigmask();
559                 if (unlikely(restart) && regs->ARM_pc == restart_addr) {
560                         regs->ARM_pc = continue_addr;
561                         return restart;
562                 }
563         }
564         return 0;
565 }
566
567 asmlinkage int
568 do_work_pending(struct pt_regs *regs, unsigned int thread_flags, int syscall)
569 {
570         do {
571                 if (likely(thread_flags & _TIF_NEED_RESCHED)) {
572                         schedule();
573                 } else {
574                         if (unlikely(!user_mode(regs)))
575                                 return 0;
576                         local_irq_enable();
577                         if (thread_flags & _TIF_SIGPENDING) {
578                                 int restart = do_signal(regs, syscall);
579                                 if (unlikely(restart)) {
580                                         /*
581                                          * Restart without handlers.
582                                          * Deal with it without leaving
583                                          * the kernel space.
584                                          */
585                                         return restart;
586                                 }
587                                 syscall = 0;
588                         } else if (thread_flags & _TIF_UPROBE) {
589                                 uprobe_notify_resume(regs);
590                         } else {
591                                 clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
592                                 tracehook_notify_resume(regs);
593                         }
594                 }
595                 local_irq_disable();
596                 thread_flags = current_thread_info()->flags;
597         } while (thread_flags & _TIF_WORK_MASK);
598         return 0;
599 }
600
601 struct page *get_signal_page(void)
602 {
603         unsigned long ptr;
604         unsigned offset;
605         struct page *page;
606         void *addr;
607
608         page = alloc_pages(GFP_KERNEL, 0);
609
610         if (!page)
611                 return NULL;
612
613         addr = page_address(page);
614
615         /* Give the signal return code some randomness */
616         offset = 0x200 + (get_random_int() & 0x7fc);
617         signal_return_offset = offset;
618
619         /*
620          * Copy signal return handlers into the vector page, and
621          * set sigreturn to be a pointer to these.
622          */
623         memcpy(addr + offset, sigreturn_codes, sizeof(sigreturn_codes));
624
625         ptr = (unsigned long)addr + offset;
626         flush_icache_range(ptr, ptr + sizeof(sigreturn_codes));
627
628         return page;
629 }