powerpc/pseries: Update arch vector to indicate support for CMO
[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 {
79         /* When CONFIG_ALTIVEC is set, we _always_ setup v_regs even if the
80          * process never used altivec yet (MSR_VEC is zero in pt_regs of
81          * the context). This is very important because we must ensure we
82          * don't lose the VRSAVE content that may have been set prior to
83          * the process doing its first vector operation
84          * Userland shall check AT_HWCAP to know wether it can rely on the
85          * v_regs pointer or not
86          */
87 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
88         elf_vrreg_t __user *v_regs = (elf_vrreg_t __user *)(((unsigned long)sc->vmx_reserve + 15) & ~0xful);
89 #endif
90         unsigned long msr = regs->msr;
91         long err = 0;
92
93         flush_fp_to_thread(current);
94
95 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
96         err |= __put_user(v_regs, &sc->v_regs);
97
98         /* save altivec registers */
99         if (current->thread.used_vr) {
100                 flush_altivec_to_thread(current);
101                 /* Copy 33 vec registers (vr0..31 and vscr) to the stack */
102                 err |= __copy_to_user(v_regs, current->thread.vr, 33 * sizeof(vector128));
103                 /* set MSR_VEC in the MSR value in the frame to indicate that sc->v_reg)
104                  * contains valid data.
105                  */
106                 msr |= MSR_VEC;
107         }
108         /* We always copy to/from vrsave, it's 0 if we don't have or don't
109          * use altivec.
110          */
111         err |= __put_user(current->thread.vrsave, (u32 __user *)&v_regs[33]);
112 #else /* CONFIG_ALTIVEC */
113         err |= __put_user(0, &sc->v_regs);
114 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
115         flush_fp_to_thread(current);
116         /* copy fpr regs and fpscr */
117         err |= copy_fpr_to_user(&sc->fp_regs, current);
118 #ifdef CONFIG_VSX
119         /*
120          * Copy VSX low doubleword to local buffer for formatting,
121          * then out to userspace.  Update v_regs to point after the
122          * VMX data.
123          */
124         if (current->thread.used_vsr) {
125                 __giveup_vsx(current);
126                 v_regs += ELF_NVRREG;
127                 err |= copy_vsx_to_user(v_regs, current);
128                 /* set MSR_VSX in the MSR value in the frame to
129                  * indicate that sc->vs_reg) contains valid data.
130                  */
131                 msr |= MSR_VSX;
132         }
133 #endif /* CONFIG_VSX */
134         err |= __put_user(&sc->gp_regs, &sc->regs);
135         WARN_ON(!FULL_REGS(regs));
136         err |= __copy_to_user(&sc->gp_regs, regs, GP_REGS_SIZE);
137         err |= __put_user(msr, &sc->gp_regs[PT_MSR]);
138         err |= __put_user(signr, &sc->signal);
139         err |= __put_user(handler, &sc->handler);
140         if (set != NULL)
141                 err |=  __put_user(set->sig[0], &sc->oldmask);
142
143         return err;
144 }
145
146 /*
147  * Restore the sigcontext from the signal frame.
148  */
149
150 static long restore_sigcontext(struct pt_regs *regs, sigset_t *set, int sig,
151                               struct sigcontext __user *sc)
152 {
153 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
154         elf_vrreg_t __user *v_regs;
155 #endif
156         unsigned long err = 0;
157         unsigned long save_r13 = 0;
158         unsigned long msr;
159 #ifdef CONFIG_VSX
160         int i;
161 #endif
162
163         /* If this is not a signal return, we preserve the TLS in r13 */
164         if (!sig)
165                 save_r13 = regs->gpr[13];
166
167         /* copy the GPRs */
168         err |= __copy_from_user(regs->gpr, sc->gp_regs, sizeof(regs->gpr));
169         err |= __get_user(regs->nip, &sc->gp_regs[PT_NIP]);
170         /* get MSR separately, transfer the LE bit if doing signal return */
171         err |= __get_user(msr, &sc->gp_regs[PT_MSR]);
172         if (sig)
173                 regs->msr = (regs->msr & ~MSR_LE) | (msr & MSR_LE);
174         err |= __get_user(regs->orig_gpr3, &sc->gp_regs[PT_ORIG_R3]);
175         err |= __get_user(regs->ctr, &sc->gp_regs[PT_CTR]);
176         err |= __get_user(regs->link, &sc->gp_regs[PT_LNK]);
177         err |= __get_user(regs->xer, &sc->gp_regs[PT_XER]);
178         err |= __get_user(regs->ccr, &sc->gp_regs[PT_CCR]);
179         /* skip SOFTE */
180         err |= __get_user(regs->trap, &sc->gp_regs[PT_TRAP]);
181         err |= __get_user(regs->dar, &sc->gp_regs[PT_DAR]);
182         err |= __get_user(regs->dsisr, &sc->gp_regs[PT_DSISR]);
183         err |= __get_user(regs->result, &sc->gp_regs[PT_RESULT]);
184
185         if (!sig)
186                 regs->gpr[13] = save_r13;
187         if (set != NULL)
188                 err |=  __get_user(set->sig[0], &sc->oldmask);
189
190         /*
191          * Do this before updating the thread state in
192          * current->thread.fpr/vr.  That way, if we get preempted
193          * and another task grabs the FPU/Altivec, it won't be
194          * tempted to save the current CPU state into the thread_struct
195          * and corrupt what we are writing there.
196          */
197         discard_lazy_cpu_state();
198
199         /*
200          * Force reload of FP/VEC.
201          * This has to be done before copying stuff into current->thread.fpr/vr
202          * for the reasons explained in the previous comment.
203          */
204         regs->msr &= ~(MSR_FP | MSR_FE0 | MSR_FE1 | MSR_VEC | MSR_VSX);
205
206 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
207         err |= __get_user(v_regs, &sc->v_regs);
208         if (err)
209                 return err;
210         if (v_regs && !access_ok(VERIFY_READ, v_regs, 34 * sizeof(vector128)))
211                 return -EFAULT;
212         /* Copy 33 vec registers (vr0..31 and vscr) from the stack */
213         if (v_regs != 0 && (msr & MSR_VEC) != 0)
214                 err |= __copy_from_user(current->thread.vr, v_regs,
215                                         33 * sizeof(vector128));
216         else if (current->thread.used_vr)
217                 memset(current->thread.vr, 0, 33 * sizeof(vector128));
218         /* Always get VRSAVE back */
219         if (v_regs != 0)
220                 err |= __get_user(current->thread.vrsave, (u32 __user *)&v_regs[33]);
221         else
222                 current->thread.vrsave = 0;
223 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
224         /* restore floating point */
225         err |= copy_fpr_from_user(current, &sc->fp_regs);
226 #ifdef CONFIG_VSX
227         /*
228          * Get additional VSX data. Update v_regs to point after the
229          * VMX data.  Copy VSX low doubleword from userspace to local
230          * buffer for formatting, then into the taskstruct.
231          */
232         v_regs += ELF_NVRREG;
233         if ((msr & MSR_VSX) != 0)
234                 err |= copy_vsx_from_user(current, v_regs);
235         else
236                 for (i = 0; i < 32 ; i++)
237                         current->thread.fpr[i][TS_VSRLOWOFFSET] = 0;
238
239 #else
240 #endif
241         return err;
242 }
243
244 /*
245  * Setup the trampoline code on the stack
246  */
247 static long setup_trampoline(unsigned int syscall, unsigned int __user *tramp)
248 {
249         int i;
250         long err = 0;
251
252         /* addi r1, r1, __SIGNAL_FRAMESIZE  # Pop the dummy stackframe */
253         err |= __put_user(0x38210000UL | (__SIGNAL_FRAMESIZE & 0xffff), &tramp[0]);
254         /* li r0, __NR_[rt_]sigreturn| */
255         err |= __put_user(0x38000000UL | (syscall & 0xffff), &tramp[1]);
256         /* sc */
257         err |= __put_user(0x44000002UL, &tramp[2]);
258
259         /* Minimal traceback info */
260         for (i=TRAMP_TRACEBACK; i < TRAMP_SIZE ;i++)
261                 err |= __put_user(0, &tramp[i]);
262
263         if (!err)
264                 flush_icache_range((unsigned long) &tramp[0],
265                            (unsigned long) &tramp[TRAMP_SIZE]);
266
267         return err;
268 }
269
270 /*
271  * Userspace code may pass a ucontext which doesn't include VSX added
272  * at the end.  We need to check for this case.
273  */
274 #define UCONTEXTSIZEWITHOUTVSX \
275                 (sizeof(struct ucontext) - 32*sizeof(long))
276
277 /*
278  * Handle {get,set,swap}_context operations
279  */
280 int sys_swapcontext(struct ucontext __user *old_ctx,
281                     struct ucontext __user *new_ctx,
282                     long ctx_size, long r6, long r7, long r8, struct pt_regs *regs)
283 {
284         unsigned char tmp;
285         sigset_t set;
286         unsigned long new_msr = 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 #ifdef CONFIG_VSX
305         /*
306          * If userspace doesn't provide enough room for VSX data,
307          * but current thread has used VSX, we don't have anywhere
308          * to store the full context back into.
309          */
310         if ((ctx_size < sizeof(struct ucontext)) &&
311             (current->thread.used_vsr && old_ctx))
312                 return -EINVAL;
313 #endif
314         if (old_ctx != NULL) {
315                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, old_ctx, sizeof(*old_ctx))
316                     || setup_sigcontext(&old_ctx->uc_mcontext, regs, 0, NULL, 0)
317                     || __copy_to_user(&old_ctx->uc_sigmask,
318                                       &current->blocked, sizeof(sigset_t)))
319                         return -EFAULT;
320         }
321         if (new_ctx == NULL)
322                 return 0;
323         if (!access_ok(VERIFY_READ, new_ctx, sizeof(*new_ctx))
324             || __get_user(tmp, (u8 __user *) new_ctx)
325             || __get_user(tmp, (u8 __user *) (new_ctx + 1) - 1))
326                 return -EFAULT;
327
328         /*
329          * If we get a fault copying the context into the kernel's
330          * image of the user's registers, we can't just return -EFAULT
331          * because the user's registers will be corrupted.  For instance
332          * the NIP value may have been updated but not some of the
333          * other registers.  Given that we have done the access_ok
334          * and successfully read the first and last bytes of the region
335          * above, this should only happen in an out-of-memory situation
336          * or if another thread unmaps the region containing the context.
337          * We kill the task with a SIGSEGV in this situation.
338          */
339
340         if (__copy_from_user(&set, &new_ctx->uc_sigmask, sizeof(set)))
341                 do_exit(SIGSEGV);
342         restore_sigmask(&set);
343         if (restore_sigcontext(regs, NULL, 0, &new_ctx->uc_mcontext))
344                 do_exit(SIGSEGV);
345
346         /* This returns like rt_sigreturn */
347         set_thread_flag(TIF_RESTOREALL);
348         return 0;
349 }
350
351
352 /*
353  * Do a signal return; undo the signal stack.
354  */
355
356 int sys_rt_sigreturn(unsigned long r3, unsigned long r4, unsigned long r5,
357                      unsigned long r6, unsigned long r7, unsigned long r8,
358                      struct pt_regs *regs)
359 {
360         struct ucontext __user *uc = (struct ucontext __user *)regs->gpr[1];
361         sigset_t set;
362
363         /* Always make any pending restarted system calls return -EINTR */
364         current_thread_info()->restart_block.fn = do_no_restart_syscall;
365
366         if (!access_ok(VERIFY_READ, uc, sizeof(*uc)))
367                 goto badframe;
368
369         if (__copy_from_user(&set, &uc->uc_sigmask, sizeof(set)))
370                 goto badframe;
371         restore_sigmask(&set);
372         if (restore_sigcontext(regs, NULL, 1, &uc->uc_mcontext))
373                 goto badframe;
374
375         /* do_sigaltstack expects a __user pointer and won't modify
376          * what's in there anyway
377          */
378         do_sigaltstack(&uc->uc_stack, NULL, regs->gpr[1]);
379
380         set_thread_flag(TIF_RESTOREALL);
381         return 0;
382
383 badframe:
384 #if DEBUG_SIG
385         printk("badframe in sys_rt_sigreturn, regs=%p uc=%p &uc->uc_mcontext=%p\n",
386                regs, uc, &uc->uc_mcontext);
387 #endif
388         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit())
389                 printk(regs->msr & MSR_SF ? fmt64 : fmt32,
390                         current->comm, current->pid, "rt_sigreturn",
391                         (long)uc, regs->nip, regs->link);
392
393         force_sig(SIGSEGV, current);
394         return 0;
395 }
396
397 int handle_rt_signal64(int signr, struct k_sigaction *ka, siginfo_t *info,
398                 sigset_t *set, struct pt_regs *regs)
399 {
400         /* Handler is *really* a pointer to the function descriptor for
401          * the signal routine.  The first entry in the function
402          * descriptor is the entry address of signal and the second
403          * entry is the TOC value we need to use.
404          */
405         func_descr_t __user *funct_desc_ptr;
406         struct rt_sigframe __user *frame;
407         unsigned long newsp = 0;
408         long err = 0;
409
410         frame = get_sigframe(ka, regs, sizeof(*frame));
411         if (unlikely(frame == NULL))
412                 goto badframe;
413
414         err |= __put_user(&frame->info, &frame->pinfo);
415         err |= __put_user(&frame->uc, &frame->puc);
416         err |= copy_siginfo_to_user(&frame->info, info);
417         if (err)
418                 goto badframe;
419
420         /* Create the ucontext.  */
421         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_flags);
422         err |= __put_user(0, &frame->uc.uc_link);
423         err |= __put_user(current->sas_ss_sp, &frame->uc.uc_stack.ss_sp);
424         err |= __put_user(sas_ss_flags(regs->gpr[1]),
425                           &frame->uc.uc_stack.ss_flags);
426         err |= __put_user(current->sas_ss_size, &frame->uc.uc_stack.ss_size);
427         err |= setup_sigcontext(&frame->uc.uc_mcontext, regs, signr, NULL,
428                                 (unsigned long)ka->sa.sa_handler);
429         err |= __copy_to_user(&frame->uc.uc_sigmask, set, sizeof(*set));
430         if (err)
431                 goto badframe;
432
433         /* Make sure signal handler doesn't get spurious FP exceptions */
434         current->thread.fpscr.val = 0;
435
436         /* Set up to return from userspace. */
437         if (vdso64_rt_sigtramp && current->mm->context.vdso_base) {
438                 regs->link = current->mm->context.vdso_base + vdso64_rt_sigtramp;
439         } else {
440                 err |= setup_trampoline(__NR_rt_sigreturn, &frame->tramp[0]);
441                 if (err)
442                         goto badframe;
443                 regs->link = (unsigned long) &frame->tramp[0];
444         }
445         funct_desc_ptr = (func_descr_t __user *) ka->sa.sa_handler;
446
447         /* Allocate a dummy caller frame for the signal handler. */
448         newsp = ((unsigned long)frame) - __SIGNAL_FRAMESIZE;
449         err |= put_user(regs->gpr[1], (unsigned long __user *)newsp);
450
451         /* Set up "regs" so we "return" to the signal handler. */
452         err |= get_user(regs->nip, &funct_desc_ptr->entry);
453         /* enter the signal handler in big-endian mode */
454         regs->msr &= ~MSR_LE;
455         regs->gpr[1] = newsp;
456         err |= get_user(regs->gpr[2], &funct_desc_ptr->toc);
457         regs->gpr[3] = signr;
458         regs->result = 0;
459         if (ka->sa.sa_flags & SA_SIGINFO) {
460                 err |= get_user(regs->gpr[4], (unsigned long __user *)&frame->pinfo);
461                 err |= get_user(regs->gpr[5], (unsigned long __user *)&frame->puc);
462                 regs->gpr[6] = (unsigned long) frame;
463         } else {
464                 regs->gpr[4] = (unsigned long)&frame->uc.uc_mcontext;
465         }
466         if (err)
467                 goto badframe;
468
469         return 1;
470
471 badframe:
472 #if DEBUG_SIG
473         printk("badframe in setup_rt_frame, regs=%p frame=%p newsp=%lx\n",
474                regs, frame, newsp);
475 #endif
476         if (show_unhandled_signals && printk_ratelimit())
477                 printk(regs->msr & MSR_SF ? fmt64 : fmt32,
478                         current->comm, current->pid, "setup_rt_frame",
479                         (long)frame, regs->nip, regs->link);
480
481         force_sigsegv(signr, current);
482         return 0;
483 }