Merge branch 'topic/ctxfi' into for-linus
[linux-2.6] / arch / powerpc / kernel / signal_64.c
1 /*
2  *  PowerPC version 
3  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
4  *
5  *  Derived from "arch/i386/kernel/signal.c"
6  *    Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
7  *    1997-11-28  Modified for POSIX.1b signals by Richard Henderson
8  *
9  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
10  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
11  *  as published by the Free Software Foundation; either version
12  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
13  */
14
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/smp.h>
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/signal.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/wait.h>
22 #include <linux/unistd.h>
23 #include <linux/stddef.h>
24 #include <linux/elf.h>
25 #include <linux/ptrace.h>
26 #include <linux/module.h>
27
28 #include <asm/sigcontext.h>
29 #include <asm/ucontext.h>
30 #include <asm/uaccess.h>
31 #include <asm/pgtable.h>
32 #include <asm/unistd.h>
33 #include <asm/cacheflush.h>
34 #include <asm/syscalls.h>
35 #include <asm/vdso.h>
36
37 #include "signal.h"
38
39 #define DEBUG_SIG 0
40
41 #define GP_REGS_SIZE    min(sizeof(elf_gregset_t), sizeof(struct pt_regs))
42 #define FP_REGS_SIZE    sizeof(elf_fpregset_t)
43
44 #define TRAMP_TRACEBACK 3
45 #define TRAMP_SIZE      6
46
47 /*
48  * When we have signals to deliver, we set up on the user stack,
49  * going down from the original stack pointer:
50  *      1) a rt_sigframe struct which contains the ucontext     
51  *      2) a gap of __SIGNAL_FRAMESIZE bytes which acts as a dummy caller
52  *         frame for the signal handler.
53  */
54
55 struct rt_sigframe {
56         /* sys_rt_sigreturn requires the ucontext be the first field */
57         struct ucontext uc;
58         unsigned long _unused[2];
59         unsigned int tramp[TRAMP_SIZE];
60         struct siginfo __user *pinfo;
61         void __user *puc;
62         struct siginfo info;
63         /* 64 bit ABI allows for 288 bytes below sp before decrementing it. */
64         char abigap[288];
65 } __attribute__ ((aligned (16)));
66
67 static const char fmt32[] = KERN_INFO \
68         "%s[%d]: bad frame in %s: %08lx nip %08lx lr %08lx\n";
69 static const char fmt64[] = KERN_INFO \
70         "%s[%d]: bad frame in %s: %016lx nip %016lx lr %016lx\n";
71
72 /*
73  * Set up the sigcontext for the signal frame.
74  */
75
76 static long setup_sigcontext(struct sigcontext __user *sc, struct pt_regs *regs,
77                  int signr, sigset_t *set, unsigned long handler,
78                  int ctx_has_vsx_region)
79 {
80         /* When CONFIG_ALTIVEC is set, we _always_ setup v_regs even if the
81          * process never used altivec yet (MSR_VEC is zero in pt_regs of
82          * the context). This is very important because we must ensure we
83          * don't lose the VRSAVE content that may have been set prior to
84          * the process doing its first vector operation
85          * Userland shall check AT_HWCAP to know wether it can rely on the
86          * v_regs pointer or not
87          */
88 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
89         elf_vrreg_t __user *v_regs = (elf_vrreg_t __user *)(((unsigned long)sc->vmx_reserve + 15) & ~0xful);
90 #endif
91         unsigned long msr = regs->msr;
92         long err = 0;
93
94         flush_fp_to_thread(current);
95
96 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
97         err |= __put_user(v_regs, &sc->v_regs);
98
99         /* save altivec registers */
100         if (current->thread.used_vr) {
101                 flush_altivec_to_thread(current);
102                 /* Copy 33 vec registers (vr0..31 and vscr) to the stack */
103                 err |= __copy_to_user(v_regs, current->thread.vr, 33 * sizeof(vector128));
104                 /* set MSR_VEC in the MSR value in the frame to indicate that sc->v_reg)
105                  * contains valid data.
106                  */
107                 msr |= MSR_VEC;
108         }
109         /* We always copy to/from vrsave, it's 0 if we don't have or don't
110          * use altivec.
111          */
112         err |= __put_user(current->thread.vrsave, (u32 __user *)&v_regs[33]);
113 #else /* CONFIG_ALTIVEC */
114         err |= __put_user(0, &sc->v_regs);
115 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
116         flush_fp_to_thread(current);
117         /* copy fpr regs and fpscr */
118         err |= copy_fpr_to_user(&sc->fp_regs, current);
119 #ifdef CONFIG_VSX
120         /*
121          * Copy VSX low doubleword to local buffer for formatting,
122          * then out to userspace.  Update v_regs to point after the
123          * VMX data.
124          */
125         if (current->thread.used_vsr && ctx_has_vsx_region) {
126                 __giveup_vsx(current);
127                 v_regs += ELF_NVRREG;
128                 err |= copy_vsx_to_user(v_regs, current);
129                 /* set MSR_VSX in the MSR value in the frame to
130                  * indicate that sc->vs_reg) contains valid data.
131                  */
132                 msr |= MSR_VSX;
133         }
134 #endif /* CONFIG_VSX */
135         err |= __put_user(&sc->gp_regs, &sc->regs);
136         WARN_ON(!FULL_REGS(regs));
137         err |= __copy_to_user(&sc->gp_regs, regs, GP_REGS_SIZE);
138         err |= __put_user(msr, &sc->gp_regs[PT_MSR]);
139         err |= __put_user(signr, &sc->signal);
140         err |= __put_user(handler, &sc->handler);
141         if (set != NULL)
142                 err |=  __put_user(set->sig[0], &sc->oldmask);
143
144         return err;
145 }
146
147 /*
148  * Restore the sigcontext from the signal frame.
149  */
150
151 static long restore_sigcontext(struct pt_regs *regs, sigset_t *set, int sig,
152                               struct sigcontext __user *sc)
153 {
154 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
155         elf_vrreg_t __user *v_regs;
156 #endif
157         unsigned long err = 0;
158         unsigned long save_r13 = 0;
159         unsigned long msr;
160 #ifdef CONFIG_VSX
161         int i;
162 #endif
163
164         /* If this is not a signal return, we preserve the TLS in r13 */
165         if (!sig)
166                 save_r13 = regs->gpr[13];
167
168         /* copy the GPRs */
169         err |= __copy_from_user(regs->gpr, sc->gp_regs, sizeof(regs->gpr));
170         err |= __get_user(regs->nip, &sc->gp_regs[PT_NIP]);
171         /* get MSR separately, transfer the LE bit if doing signal return */
172         err |= __get_user(msr, &sc->gp_regs[PT_MSR]);
173         if (sig)
174                 regs->msr = (regs->msr & ~MSR_LE) | (msr & MSR_LE);
175         err |= __get_user(regs->orig_gpr3, &sc->gp_regs[PT_ORIG_R3]);
176         err |= __get_user(regs->ctr, &sc->gp_regs[PT_CTR]);
177         err |= __get_user(regs->link, &sc->gp_regs[PT_LNK]);
178         err |= __get_user(regs->xer, &sc->gp_regs[PT_XER]);
179         err |= __get_user(regs->ccr, &sc->gp_regs[PT_CCR]);
180         /* skip SOFTE */
181         err |= __get_user(regs->trap, &sc->gp_regs[PT_TRAP]);
182         err |= __get_user(regs->dar, &sc->gp_regs[PT_DAR]);
183         err |= __get_user(regs->dsisr, &sc->gp_regs[PT_DSISR]);
184         err |= __get_user(regs->result, &sc->gp_regs[PT_RESULT]);
185
186         if (!sig)
187                 regs->gpr[13] = save_r13;
188         if (set != NULL)
189                 err |=  __get_user(set->sig[0], &sc->oldmask);
190
191         /*
192          * Do this before updating the thread state in
193          * current->thread.fpr/vr.  That way, if we get preempted
194          * and another task grabs the FPU/Altivec, it won't be
195          * tempted to save the current CPU state into the thread_struct
196          * and corrupt what we are writing there.
197          */
198         discard_lazy_cpu_state();
199
200         /*
201          * Force reload of FP/VEC.
202          * This has to be done before copying stuff into current->thread.fpr/vr
203          * for the reasons explained in the previous comment.
204          */
205         regs->msr &= ~(MSR_FP | MSR_FE0 | MSR_FE1 | MSR_VEC | MSR_VSX);
206
207 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
208         err |= __get_user(v_regs, &sc->v_regs);
209         if (err)
210                 return err;
211         if (v_regs && !access_ok(VERIFY_READ, v_regs, 34 * sizeof(vector128)))
212                 return -EFAULT;
213         /* Copy 33 vec registers (vr0..31 and vscr) from the stack */
214         if (v_regs != 0 && (msr & MSR_VEC) != 0)
215                 err |= __copy_from_user(current->thread.vr, v_regs,
216                                         33 * sizeof(vector128));
217         else if (current->thread.used_vr)
218                 memset(current->thread.vr, 0, 33 * sizeof(vector128));
219         /* Always get VRSAVE back */
220         if (v_regs != 0)
221                 err |= __get_user(current->thread.vrsave, (u32 __user *)&v_regs[33]);
222         else
223                 current->thread.vrsave = 0;
224 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
225         /* restore floating point */
226         err |= copy_fpr_from_user(current, &sc->fp_regs);
227 #ifdef CONFIG_VSX
228         /*
229          * Get additional VSX data. Update v_regs to point after the
230          * VMX data.  Copy VSX low doubleword from userspace to local
231          * buffer for formatting, then into the taskstruct.
232          */
233         v_regs += ELF_NVRREG;
234         if ((msr & MSR_VSX) != 0)
235                 err |= copy_vsx_from_user(current, v_regs);
236         else
237                 for (i = 0; i < 32 ; i++)
238                         current->thread.fpr[i][TS_VSRLOWOFFSET] = 0;
239 #endif
240         return err;
241 }
242
243 /*
244  * Setup the trampoline code on the stack
245  */
246 static long setup_trampoline(unsigned int syscall, unsigned int __user *tramp)
247 {
248         int i;
249         long err = 0;
250
251         /* addi r1, r1, __SIGNAL_FRAMESIZE  # Pop the dummy stackframe */
252         err |= __put_user(0x38210000UL | (__SIGNAL_FRAMESIZE & 0xffff), &tramp[0]);
253         /* li r0, __NR_[rt_]sigreturn| */
254         err |= __put_user(0x38000000UL | (syscall & 0xffff), &tramp[1]);
255         /* sc */
256         err |= __put_user(0x44000002UL, &tramp[2]);
257
258         /* Minimal traceback info */
259         for (i=TRAMP_TRACEBACK; i < TRAMP_SIZE ;i++)
260                 err |= __put_user(0, &tramp[i]);
261
262         if (!err)
263                 flush_icache_range((unsigned long) &tramp[0],
264                            (unsigned long) &tramp[TRAMP_SIZE]);
265
266         return err;
267 }
268
269 /*
270  * Userspace code may pass a ucontext which doesn't include VSX added
271  * at the end.  We need to check for this case.
272  */
273 #define UCONTEXTSIZEWITHOUTVSX \
274                 (sizeof(struct ucontext) - 32*sizeof(long))
275
276 /*
277  * Handle {get,set,swap}_context operations
278  */
279 int sys_swapcontext(struct ucontext __user *old_ctx,
280                     struct ucontext __user *new_ctx,
281                     long ctx_size, long r6, long r7, long r8, struct pt_regs *regs)
282 {
283         unsigned char tmp;
284         sigset_t set;
285         unsigned long new_msr = 0;
286         int ctx_has_vsx_region = 0;
287
288         if (new_ctx &&
289             get_user(new_msr, &new_ctx->uc_mcontext.gp_regs[PT_MSR]))
290                 return -EFAULT;
291         /*
292          * Check that the context is not smaller than the original
293          * size (with VMX but without VSX)
294          */
295         if (ctx_size < UCONTEXTSIZEWITHOUTVSX)
296                 return -EINVAL;
297         /*
298          * If the new context state sets the MSR VSX bits but
299          * it doesn't provide VSX state.
300          */
301         if ((ctx_size < sizeof(struct ucontext)) &&
302             (new_msr & MSR_VSX))
303                 return -EINVAL;
304         /* Does the context have enough room to store VSX data? */
305         if (ctx_size >= sizeof(struct ucontext))
306                 ctx_has_vsx_region = 1;
307
308         if (old_ctx != NULL) {
309                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, old_ctx, ctx_size)
310                     || setup_sigcontext(&old_ctx->uc_mcontext, regs, 0, NULL, 0,
311                                         ctx_has_vsx_region)
312                     || __copy_to_user(&old_ctx->uc_sigmask,
313                                       &current->blocked, sizeof(sigset_t)))
314                         return -EFAULT;
315         }
316         if (new_ctx == NULL)
317                 return 0;
318         if (!access_ok(VERIFY_READ, new_ctx, ctx_size)
319             || __get_user(tmp, (u8 __user *) new_ctx)
320             || __get_user(tmp, (u8 __user *) new_ctx + ctx_size - 1))
321                 return -EFAULT;
322
323         /*
324          * If we get a fault copying the context into the kernel's
325          * image of the user's registers, we can't just return -EFAULT
326          * because the user's registers will be corrupted.  For instance
327          * the NIP value may have been updated but not some of the
328          * other registers.  Given that we have done the access_ok
329          * and successfully read the first and last bytes of the region
330          * above, this should only happen in an out-of-memory situation
331          * or if another thread unmaps the region containing the context.
332          * We kill the task with a SIGSEGV in this situation.
333          */
334
335         if (__copy_from_user(&set, &new_ctx->uc_sigmask, sizeof(set)))
336                 do_exit(SIGSEGV);
337         restore_sigmask(&set);
338         if (restore_sigcontext(regs, NULL, 0, &new_ctx->uc_mcontext))
339                 do_exit(SIGSEGV);
340
341         /* This returns like rt_sigreturn */
342         set_thread_flag(TIF_RESTOREALL);
343         return 0;
344 }
345
346
347 /*
348  * Do a signal return; undo the signal stack.
349  */
350
351 int sys_rt_sigreturn(unsigned long r3, unsigned long r4, unsigned long r5,
352                      unsigned long r6, unsigned long r7, unsigned long r8,
353                      struct pt_regs *regs)
354 {
355         struct ucontext __user *uc = (struct ucontext __user *)regs->gpr[1];
356         sigset_t set;
357
358         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
359         current_thread_info()->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
360
361         if (!access_ok(VERIFY_READ, uc, sizeof(*uc)))
362                 goto badframe;
363
364         if (__copy_from_user(&set, &uc->uc_sigmask, sizeof(set)))
365                 goto badframe;
366         restore_sigmask(&set);
367         if (restore_sigcontext(regs, NULL, 1, &uc->uc_mcontext))
368                 goto badframe;
369
370         /* do_sigaltstack expects a __user pointer and won't modify
371          * what's in there anyway
372          */
373         do_sigaltstack(&uc->uc_stack, NULL, regs->gpr[1]);
374
375         set_thread_flag(TIF_RESTOREALL);
376         return 0;
377
378 badframe:
379 #if DEBUG_SIG
380         printk("badframe in sys_rt_sigreturn, regs=%p uc=%p &uc->uc_mcontext=%p\n",
381                regs, uc, &uc->uc_mcontext);
382 #endif
383         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit())
384                 printk(regs->msr & MSR_SF ? fmt64 : fmt32,
385                         current->comm, current->pid, "rt_sigreturn",
386                         (long)uc, regs->nip, regs->link);
387
388         force_sig(SIGSEGV, current);
389         return 0;
390 }
391
392 int handle_rt_signal64(int signr, struct k_sigaction *ka, siginfo_t *info,
393                 sigset_t *set, struct pt_regs *regs)
394 {
395         /* Handler is *really* a pointer to the function descriptor for
396          * the signal routine.  The first entry in the function
397          * descriptor is the entry address of signal and the second
398          * entry is the TOC value we need to use.
399          */
400         func_descr_t __user *funct_desc_ptr;
401         struct rt_sigframe __user *frame;
402         unsigned long newsp = 0;
403         long err = 0;
404
405         frame = get_sigframe(ka, regs, sizeof(*frame), 0);
406         if (unlikely(frame == NULL))
407                 goto badframe;
408
409         err |= __put_user(&frame->info, &frame->pinfo);
410         err |= __put_user(&frame->uc, &frame->puc);
411         err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, info);
412         if (err)
413                 goto badframe;
414
415         /* Create the ucontext.  */
416         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_flags);
417         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_link);
418         err |= __put_user(current->sas_ss_sp, &frame->uc.uc_stack.ss_sp);
419         err |= __put_user(sas_ss_flags(regs->gpr[1]),
420                           &frame->uc.uc_stack.ss_flags);
421         err |= __put_user(current->sas_ss_size, &frame->uc.uc_stack.ss_size);
422         err |= setup_sigcontext(&frame->uc.uc_mcontext, regs, signr, NULL,
423                                 (unsigned long)ka->sa.sa_handler, 1);
424         err |= __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set));
425         if (err)
426                 goto badframe;
427
428         /* Make sure signal handler doesn't get spurious FP exceptions */
429         current->thread.fpscr.val = 0;
430
431         /* Set up to return from userspace. */
432         if (vdso64_rt_sigtramp && current->mm->context.vdso_base) {
433                 regs->link = current->mm->context.vdso_base + vdso64_rt_sigtramp;
434         } else {
435                 err |= setup_trampoline(__NR_rt_sigreturn, &frame->tramp[0]);
436                 if (err)
437                         goto badframe;
438                 regs->link = (unsigned long) &frame->tramp[0];
439         }
440         funct_desc_ptr = (func_descr_t __user *) ka->sa.sa_handler;
441
442         /* Allocate a dummy caller frame for the signal handler. */
443         newsp = ((unsigned long)frame) - __SIGNAL_FRAMESIZE;
444         err |= put_user(regs->gpr[1], (unsigned long __user *)newsp);
445
446         /* Set up "regs" so we "return" to the signal handler. */
447         err |= get_user(regs->nip, &funct_desc_ptr->entry);
448         /* enter the signal handler in big-endian mode */
449         regs->msr &= ~MSR_LE;
450         regs->gpr[1] = newsp;
451         err |= get_user(regs->gpr[2], &funct_desc_ptr->toc);
452         regs->gpr[3] = signr;
453         regs->result = 0;
454         if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO) {
455                 err |= get_user(regs->gpr[4], (unsigned long __user *)&frame->pinfo);
456                 err |= get_user(regs->gpr[5], (unsigned long __user *)&frame->puc);
457                 regs->gpr[6] = (unsigned long) frame;
458         } else {
459                 regs->gpr[4] = (unsigned long)&frame->uc.uc_mcontext;
460         }
461         if (err)
462                 goto badframe;
463
464         return 1;
465
466 badframe:
467 #if DEBUG_SIG
468         printk("badframe in setup_rt_frame, regs=%p frame=%p newsp=%lx\n",
469                regs, frame, newsp);
470 #endif
471         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit())
472                 printk(regs->msr & MSR_SF ? fmt64 : fmt32,
473                         current->comm, current->pid, "setup_rt_frame",
474                         (long)frame, regs->nip, regs->link);
475
476         force_sigsegv(signr, current);
477         return 0;
478 }