Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * FPU signal frame handling routines.
4 : : */
5 : :
6 : : #include <linux/compat.h>
7 : : #include <linux/cpu.h>
8 : : #include <linux/pagemap.h>
9 : :
10 : : #include <asm/fpu/internal.h>
11 : : #include <asm/fpu/signal.h>
12 : : #include <asm/fpu/regset.h>
13 : : #include <asm/fpu/xstate.h>
14 : :
15 : : #include <asm/sigframe.h>
16 : : #include <asm/trace/fpu.h>
17 : :
18 : : static struct _fpx_sw_bytes fx_sw_reserved, fx_sw_reserved_ia32;
19 : :
20 : : /*
21 : : * Check for the presence of extended state information in the
22 : : * user fpstate pointer in the sigcontext.
23 : : */
24 : 0 : static inline int check_for_xstate(struct fxregs_state __user *buf,
25 : : void __user *fpstate,
26 : : struct _fpx_sw_bytes *fx_sw)
27 : : {
28 : 0 : int min_xstate_size = sizeof(struct fxregs_state) +
29 : : sizeof(struct xstate_header);
30 : 0 : unsigned int magic2;
31 : :
32 [ # # ]: 0 : if (__copy_from_user(fx_sw, &buf->sw_reserved[0], sizeof(*fx_sw)))
33 : : return -1;
34 : :
35 : : /* Check for the first magic field and other error scenarios. */
36 [ # # ]: 0 : if (fx_sw->magic1 != FP_XSTATE_MAGIC1 ||
37 [ # # ]: 0 : fx_sw->xstate_size < min_xstate_size ||
38 [ # # ]: 0 : fx_sw->xstate_size > fpu_user_xstate_size ||
39 [ # # ]: 0 : fx_sw->xstate_size > fx_sw->extended_size)
40 : : return -1;
41 : :
42 : : /*
43 : : * Check for the presence of second magic word at the end of memory
44 : : * layout. This detects the case where the user just copied the legacy
45 : : * fpstate layout with out copying the extended state information
46 : : * in the memory layout.
47 : : */
48 [ # # ]: 0 : if (__get_user(magic2, (__u32 __user *)(fpstate + fx_sw->xstate_size))
49 [ # # ]: 0 : || magic2 != FP_XSTATE_MAGIC2)
50 : 0 : return -1;
51 : :
52 : : return 0;
53 : : }
54 : :
55 : : /*
56 : : * Signal frame handlers.
57 : : */
58 : 0 : static inline int save_fsave_header(struct task_struct *tsk, void __user *buf)
59 : : {
60 : 0 : if (use_fxsr()) {
61 : 0 : struct xregs_state *xsave = &tsk->thread.fpu.state.xsave;
62 : 0 : struct user_i387_ia32_struct env;
63 : 0 : struct _fpstate_32 __user *fp = buf;
64 : :
65 : 0 : fpregs_lock();
66 [ # # ]: 0 : if (!test_thread_flag(TIF_NEED_FPU_LOAD))
67 : 0 : copy_fxregs_to_kernel(&tsk->thread.fpu);
68 : 0 : fpregs_unlock();
69 : :
70 : 0 : convert_from_fxsr(&env, tsk);
71 : :
72 [ # # ]: 0 : if (__copy_to_user(buf, &env, sizeof(env)) ||
73 [ # # # # ]: 0 : __put_user(xsave->i387.swd, &fp->status) ||
74 [ # # # # ]: 0 : __put_user(X86_FXSR_MAGIC, &fp->magic))
75 : 0 : return -1;
76 : : } else {
77 : : struct fregs_state __user *fp = buf;
78 : : u32 swd;
79 : : if (__get_user(swd, &fp->swd) || __put_user(swd, &fp->status))
80 : : return -1;
81 : : }
82 : :
83 : 0 : return 0;
84 : : }
85 : :
86 : 26279 : static inline int save_xstate_epilog(void __user *buf, int ia32_frame)
87 : : {
88 : 26279 : struct xregs_state __user *x = buf;
89 : 26279 : struct _fpx_sw_bytes *sw_bytes;
90 : 26279 : u32 xfeatures;
91 : 26279 : int err;
92 : :
93 : : /* Setup the bytes not touched by the [f]xsave and reserved for SW. */
94 [ + - ]: 26279 : sw_bytes = ia32_frame ? &fx_sw_reserved_ia32 : &fx_sw_reserved;
95 : 26279 : err = __copy_to_user(&x->i387.sw_reserved, sw_bytes, sizeof(*sw_bytes));
96 : :
97 [ - - + ]: 26279 : if (!use_xsave())
98 : : return err;
99 : :
100 [ # # ]: 0 : err |= __put_user(FP_XSTATE_MAGIC2,
101 : : (__u32 __user *)(buf + fpu_user_xstate_size));
102 : :
103 : : /*
104 : : * Read the xfeatures which we copied (directly from the cpu or
105 : : * from the state in task struct) to the user buffers.
106 : : */
107 : 0 : err |= __get_user(xfeatures, (__u32 __user *)&x->header.xfeatures);
108 : :
109 : : /*
110 : : * For legacy compatible, we always set FP/SSE bits in the bit
111 : : * vector while saving the state to the user context. This will
112 : : * enable us capturing any changes(during sigreturn) to
113 : : * the FP/SSE bits by the legacy applications which don't touch
114 : : * xfeatures in the xsave header.
115 : : *
116 : : * xsave aware apps can change the xfeatures in the xsave
117 : : * header as well as change any contents in the memory layout.
118 : : * xrestore as part of sigreturn will capture all the changes.
119 : : */
120 : 0 : xfeatures |= XFEATURE_MASK_FPSSE;
121 : :
122 [ # # ]: 0 : err |= __put_user(xfeatures, (__u32 __user *)&x->header.xfeatures);
123 : :
124 : 0 : return err;
125 : : }
126 : :
127 : 30249 : static inline int copy_fpregs_to_sigframe(struct xregs_state __user *buf)
128 : : {
129 : 30249 : int err;
130 : :
131 [ - + - ]: 30249 : if (use_xsave())
132 : 0 : err = copy_xregs_to_user(buf);
133 : 30249 : else if (use_fxsr())
134 : 30249 : err = copy_fxregs_to_user((struct fxregs_state __user *) buf);
135 : : else
136 : : err = copy_fregs_to_user((struct fregs_state __user *) buf);
137 : :
138 [ + + + - ]: 30249 : if (unlikely(err) && __clear_user(buf, fpu_user_xstate_size))
139 : 3970 : err = -EFAULT;
140 : 30249 : return err;
141 : : }
142 : :
143 : : /*
144 : : * Save the fpu, extended register state to the user signal frame.
145 : : *
146 : : * 'buf_fx' is the 64-byte aligned pointer at which the [f|fx|x]save
147 : : * state is copied.
148 : : * 'buf' points to the 'buf_fx' or to the fsave header followed by 'buf_fx'.
149 : : *
150 : : * buf == buf_fx for 64-bit frames and 32-bit fsave frame.
151 : : * buf != buf_fx for 32-bit frames with fxstate.
152 : : *
153 : : * Try to save it directly to the user frame with disabled page fault handler.
154 : : * If this fails then do the slow path where the FPU state is first saved to
155 : : * task's fpu->state and then copy it to the user frame pointed to by the
156 : : * aligned pointer 'buf_fx'.
157 : : *
158 : : * If this is a 32-bit frame with fxstate, put a fsave header before
159 : : * the aligned state at 'buf_fx'.
160 : : *
161 : : * For [f]xsave state, update the SW reserved fields in the [f]xsave frame
162 : : * indicating the absence/presence of the extended state to the user.
163 : : */
164 : 26279 : int copy_fpstate_to_sigframe(void __user *buf, void __user *buf_fx, int size)
165 : : {
166 [ - + ]: 26279 : struct task_struct *tsk = current;
167 : 26279 : int ia32_fxstate = (buf != buf_fx);
168 : 26279 : int ret;
169 : :
170 : 26279 : ia32_fxstate &= (IS_ENABLED(CONFIG_X86_32) ||
171 : : IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION));
172 : :
173 [ - + + - ]: 52558 : if (!access_ok(buf, size))
174 : : return -EACCES;
175 : :
176 : : if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_FPU))
177 : : return fpregs_soft_get(current, NULL, 0,
178 : : sizeof(struct user_i387_ia32_struct), NULL,
179 : : (struct _fpstate_32 __user *) buf) ? -1 : 1;
180 : :
181 : 30249 : retry:
182 : : /*
183 : : * Load the FPU registers if they are not valid for the current task.
184 : : * With a valid FPU state we can attempt to save the state directly to
185 : : * userland's stack frame which will likely succeed. If it does not,
186 : : * resolve the fault in the user memory and try again.
187 : : */
188 : 30249 : fpregs_lock();
189 [ + + ]: 30249 : if (test_thread_flag(TIF_NEED_FPU_LOAD))
190 : 26147 : __fpregs_load_activate();
191 : :
192 : 30249 : pagefault_disable();
193 : 30249 : ret = copy_fpregs_to_sigframe(buf_fx);
194 : 30249 : pagefault_enable();
195 : 30249 : fpregs_unlock();
196 : :
197 [ + + ]: 30249 : if (ret) {
198 [ + - ]: 3970 : if (!fault_in_pages_writeable(buf_fx, fpu_user_xstate_size))
199 : 3970 : goto retry;
200 : : return -EFAULT;
201 : : }
202 : :
203 : : /* Save the fsave header for the 32-bit frames. */
204 [ - + - - ]: 26279 : if ((ia32_fxstate || !use_fxsr()) && save_fsave_header(tsk, buf))
205 : : return -1;
206 : :
207 [ - + ]: 26279 : if (use_fxsr() && save_xstate_epilog(buf_fx, ia32_fxstate))
208 : 0 : return -1;
209 : :
210 : : return 0;
211 : : }
212 : :
213 : : static inline void
214 : 0 : sanitize_restored_xstate(union fpregs_state *state,
215 : : struct user_i387_ia32_struct *ia32_env,
216 : : u64 xfeatures, int fx_only)
217 : : {
218 : 0 : struct xregs_state *xsave = &state->xsave;
219 : 0 : struct xstate_header *header = &xsave->header;
220 : :
221 [ # # # ]: 0 : if (use_xsave()) {
222 : : /*
223 : : * Note: we don't need to zero the reserved bits in the
224 : : * xstate_header here because we either didn't copy them at all,
225 : : * or we checked earlier that they aren't set.
226 : : */
227 : :
228 : : /*
229 : : * Init the state that is not present in the memory
230 : : * layout and not enabled by the OS.
231 : : */
232 [ # # ]: 0 : if (fx_only)
233 : 0 : header->xfeatures = XFEATURE_MASK_FPSSE;
234 : : else
235 : 0 : header->xfeatures &= xfeatures;
236 : : }
237 : :
238 [ # # ]: 0 : if (use_fxsr()) {
239 : : /*
240 : : * mscsr reserved bits must be masked to zero for security
241 : : * reasons.
242 : : */
243 : 0 : xsave->i387.mxcsr &= mxcsr_feature_mask;
244 : :
245 [ # # ]: 0 : if (ia32_env)
246 : 0 : convert_to_fxsr(&state->fxsave, ia32_env);
247 : : }
248 : 0 : }
249 : :
250 : : /*
251 : : * Restore the extended state if present. Otherwise, restore the FP/SSE state.
252 : : */
253 : 26279 : static int copy_user_to_fpregs_zeroing(void __user *buf, u64 xbv, int fx_only)
254 : : {
255 [ - + - ]: 26279 : if (use_xsave()) {
256 [ # # ]: 0 : if (fx_only) {
257 : 0 : u64 init_bv = xfeatures_mask & ~XFEATURE_MASK_FPSSE;
258 : 0 : copy_kernel_to_xregs(&init_fpstate.xsave, init_bv);
259 : 0 : return copy_user_to_fxregs(buf);
260 : : } else {
261 : 0 : u64 init_bv = xfeatures_mask & ~xbv;
262 [ # # ]: 0 : if (unlikely(init_bv))
263 : 0 : copy_kernel_to_xregs(&init_fpstate.xsave, init_bv);
264 : 0 : return copy_user_to_xregs(buf, xbv);
265 : : }
266 : 26279 : } else if (use_fxsr()) {
267 : 26279 : return copy_user_to_fxregs(buf);
268 : : } else
269 : : return copy_user_to_fregs(buf);
270 : : }
271 : :
272 : 26279 : static int __fpu__restore_sig(void __user *buf, void __user *buf_fx, int size)
273 : : {
274 : 26279 : struct user_i387_ia32_struct *envp = NULL;
275 : 26279 : int state_size = fpu_kernel_xstate_size;
276 : 26279 : int ia32_fxstate = (buf != buf_fx);
277 [ - + ]: 26279 : struct task_struct *tsk = current;
278 : 26279 : struct fpu *fpu = &tsk->thread.fpu;
279 : 26279 : struct user_i387_ia32_struct env;
280 : 26279 : u64 xfeatures = 0;
281 : 26279 : int fx_only = 0;
282 : 26279 : int ret = 0;
283 : :
284 : 26279 : ia32_fxstate &= (IS_ENABLED(CONFIG_X86_32) ||
285 : : IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION));
286 : :
287 [ - + ]: 26279 : if (!buf) {
288 : 0 : fpu__clear(fpu);
289 : 0 : return 0;
290 : : }
291 : :
292 [ - + + - ]: 52558 : if (!access_ok(buf, size))
293 : : return -EACCES;
294 : :
295 : 26279 : if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_FPU))
296 : : return fpregs_soft_set(current, NULL,
297 : : 0, sizeof(struct user_i387_ia32_struct),
298 : : NULL, buf) != 0;
299 : :
300 [ - - + ]: 26279 : if (use_xsave()) {
301 : 0 : struct _fpx_sw_bytes fx_sw_user;
302 [ # # ]: 0 : if (unlikely(check_for_xstate(buf_fx, buf_fx, &fx_sw_user))) {
303 : : /*
304 : : * Couldn't find the extended state information in the
305 : : * memory layout. Restore just the FP/SSE and init all
306 : : * the other extended state.
307 : : */
308 : 0 : state_size = sizeof(struct fxregs_state);
309 : 0 : fx_only = 1;
310 : 0 : trace_x86_fpu_xstate_check_failed(fpu);
311 : : } else {
312 : 0 : state_size = fx_sw_user.xstate_size;
313 : 0 : xfeatures = fx_sw_user.xfeatures;
314 : : }
315 : : }
316 : :
317 : : /*
318 : : * The current state of the FPU registers does not matter. By setting
319 : : * TIF_NEED_FPU_LOAD unconditionally it is ensured that the our xstate
320 : : * is not modified on context switch and that the xstate is considered
321 : : * to be loaded again on return to userland (overriding last_cpu avoids
322 : : * the optimisation).
323 : : */
324 : 26279 : set_thread_flag(TIF_NEED_FPU_LOAD);
325 [ - + ]: 26279 : __fpu_invalidate_fpregs_state(fpu);
326 : :
327 [ - + ]: 26279 : if ((unsigned long)buf_fx % 64)
328 : 0 : fx_only = 1;
329 : : /*
330 : : * For 32-bit frames with fxstate, copy the fxstate so it can be
331 : : * reconstructed later.
332 : : */
333 [ - + ]: 26279 : if (ia32_fxstate) {
334 : 0 : ret = __copy_from_user(&env, buf, sizeof(env));
335 [ # # ]: 0 : if (ret)
336 : 0 : goto err_out;
337 : : envp = &env;
338 : : } else {
339 : : /*
340 : : * Attempt to restore the FPU registers directly from user
341 : : * memory. For that to succeed, the user access cannot cause
342 : : * page faults. If it does, fall back to the slow path below,
343 : : * going through the kernel buffer with the enabled pagefault
344 : : * handler.
345 : : */
346 : 26279 : fpregs_lock();
347 : 26279 : pagefault_disable();
348 : 26279 : ret = copy_user_to_fpregs_zeroing(buf_fx, xfeatures, fx_only);
349 : 26279 : pagefault_enable();
350 [ + - ]: 26279 : if (!ret) {
351 : 26279 : fpregs_mark_activate();
352 : 26279 : fpregs_unlock();
353 : 26279 : return 0;
354 : : }
355 : 0 : fpregs_deactivate(fpu);
356 : 0 : fpregs_unlock();
357 : : }
358 : :
359 : :
360 [ # # # # : 0 : if (use_xsave() && !fx_only) {
# ]
361 : 0 : u64 init_bv = xfeatures_mask & ~xfeatures;
362 : :
363 [ # # ]: 0 : if (using_compacted_format()) {
364 : 0 : ret = copy_user_to_xstate(&fpu->state.xsave, buf_fx);
365 : : } else {
366 : 0 : ret = __copy_from_user(&fpu->state.xsave, buf_fx, state_size);
367 : :
368 [ # # ]: 0 : if (!ret && state_size > offsetof(struct xregs_state, header))
369 : 0 : ret = validate_xstate_header(&fpu->state.xsave.header);
370 : : }
371 [ # # ]: 0 : if (ret)
372 : 0 : goto err_out;
373 : :
374 : 0 : sanitize_restored_xstate(&fpu->state, envp, xfeatures, fx_only);
375 : :
376 : 0 : fpregs_lock();
377 [ # # ]: 0 : if (unlikely(init_bv))
378 : 0 : copy_kernel_to_xregs(&init_fpstate.xsave, init_bv);
379 : 0 : ret = copy_kernel_to_xregs_err(&fpu->state.xsave, xfeatures);
380 : :
381 : 0 : } else if (use_fxsr()) {
382 : 0 : ret = __copy_from_user(&fpu->state.fxsave, buf_fx, state_size);
383 [ # # ]: 0 : if (ret) {
384 : 0 : ret = -EFAULT;
385 : 0 : goto err_out;
386 : : }
387 : :
388 : 0 : sanitize_restored_xstate(&fpu->state, envp, xfeatures, fx_only);
389 : :
390 : 0 : fpregs_lock();
391 [ # # # ]: 0 : if (use_xsave()) {
392 : 0 : u64 init_bv = xfeatures_mask & ~XFEATURE_MASK_FPSSE;
393 : 0 : copy_kernel_to_xregs(&init_fpstate.xsave, init_bv);
394 : : }
395 : :
396 : 0 : ret = copy_kernel_to_fxregs_err(&fpu->state.fxsave);
397 : : } else {
398 : : ret = __copy_from_user(&fpu->state.fsave, buf_fx, state_size);
399 : : if (ret)
400 : : goto err_out;
401 : :
402 : : fpregs_lock();
403 : : ret = copy_kernel_to_fregs_err(&fpu->state.fsave);
404 : : }
405 [ # # ]: 0 : if (!ret)
406 : 0 : fpregs_mark_activate();
407 : : else
408 : 0 : fpregs_deactivate(fpu);
409 : 0 : fpregs_unlock();
410 : :
411 : 0 : err_out:
412 [ # # ]: 0 : if (ret)
413 : 0 : fpu__clear(fpu);
414 : : return ret;
415 : : }
416 : :
417 : 52558 : static inline int xstate_sigframe_size(void)
418 : : {
419 [ - + - ]: 52558 : return use_xsave() ? fpu_user_xstate_size + FP_XSTATE_MAGIC2_SIZE :
420 : : fpu_user_xstate_size;
421 : : }
422 : :
423 : : /*
424 : : * Restore FPU state from a sigframe:
425 : : */
426 : 26279 : int fpu__restore_sig(void __user *buf, int ia32_frame)
427 : : {
428 : 26279 : void __user *buf_fx = buf;
429 : 26279 : int size = xstate_sigframe_size();
430 : :
431 [ - + ]: 26279 : if (ia32_frame && use_fxsr()) {
432 : 0 : buf_fx = buf + sizeof(struct fregs_state);
433 : 0 : size += sizeof(struct fregs_state);
434 : : }
435 : :
436 : 26279 : return __fpu__restore_sig(buf, buf_fx, size);
437 : : }
438 : :
439 : : unsigned long
440 : 26279 : fpu__alloc_mathframe(unsigned long sp, int ia32_frame,
441 : : unsigned long *buf_fx, unsigned long *size)
442 : : {
443 : 26279 : unsigned long frame_size = xstate_sigframe_size();
444 : :
445 : 26279 : *buf_fx = sp = round_down(sp - frame_size, 64);
446 [ - + ]: 26279 : if (ia32_frame && use_fxsr()) {
447 : 0 : frame_size += sizeof(struct fregs_state);
448 : 0 : sp -= sizeof(struct fregs_state);
449 : : }
450 : :
451 : 26279 : *size = frame_size;
452 : :
453 : 26279 : return sp;
454 : : }
455 : : /*
456 : : * Prepare the SW reserved portion of the fxsave memory layout, indicating
457 : : * the presence of the extended state information in the memory layout
458 : : * pointed by the fpstate pointer in the sigcontext.
459 : : * This will be saved when ever the FP and extended state context is
460 : : * saved on the user stack during the signal handler delivery to the user.
461 : : */
462 : 0 : void fpu__init_prepare_fx_sw_frame(void)
463 : : {
464 : 0 : int size = fpu_user_xstate_size + FP_XSTATE_MAGIC2_SIZE;
465 : :
466 : 0 : fx_sw_reserved.magic1 = FP_XSTATE_MAGIC1;
467 : 0 : fx_sw_reserved.extended_size = size;
468 : 0 : fx_sw_reserved.xfeatures = xfeatures_mask;
469 : 0 : fx_sw_reserved.xstate_size = fpu_user_xstate_size;
470 : :
471 : 0 : if (IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION) ||
472 : : IS_ENABLED(CONFIG_X86_32)) {
473 : 0 : int fsave_header_size = sizeof(struct fregs_state);
474 : :
475 : 0 : fx_sw_reserved_ia32 = fx_sw_reserved;
476 : 0 : fx_sw_reserved_ia32.extended_size = size + fsave_header_size;
477 : : }
478 : 0 : }
479 : :
|
