// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 
 | 
/* 
 | 
 * Copyright (c) 2012-2014 Andy Lutomirski <luto@amacapital.net> 
 | 
 * 
 | 
 * Based on the original implementation which is: 
 | 
 *  Copyright (C) 2001 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE 
 | 
 *  Copyright 2003 Andi Kleen, SuSE Labs. 
 | 
 * 
 | 
 *  Parts of the original code have been moved to arch/x86/vdso/vma.c 
 | 
 * 
 | 
 * This file implements vsyscall emulation.  vsyscalls are a legacy ABI: 
 | 
 * Userspace can request certain kernel services by calling fixed 
 | 
 * addresses.  This concept is problematic: 
 | 
 * 
 | 
 * - It interferes with ASLR. 
 | 
 * - It's awkward to write code that lives in kernel addresses but is 
 | 
 *   callable by userspace at fixed addresses. 
 | 
 * - The whole concept is impossible for 32-bit compat userspace. 
 | 
 * - UML cannot easily virtualize a vsyscall. 
 | 
 * 
 | 
 * As of mid-2014, I believe that there is no new userspace code that 
 | 
 * will use a vsyscall if the vDSO is present.  I hope that there will 
 | 
 * soon be no new userspace code that will ever use a vsyscall. 
 | 
 * 
 | 
 * The code in this file emulates vsyscalls when notified of a page 
 | 
 * fault to a vsyscall address. 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
#include <linux/kernel.h> 
 | 
#include <linux/timer.h> 
 | 
#include <linux/sched/signal.h> 
 | 
#include <linux/mm_types.h> 
 | 
#include <linux/syscalls.h> 
 | 
#include <linux/ratelimit.h> 
 | 
  
 | 
#include <asm/vsyscall.h> 
 | 
#include <asm/unistd.h> 
 | 
#include <asm/fixmap.h> 
 | 
#include <asm/traps.h> 
 | 
#include <asm/paravirt.h> 
 | 
  
 | 
#define CREATE_TRACE_POINTS 
 | 
#include "vsyscall_trace.h" 
 | 
  
 | 
static enum { EMULATE, NONE } vsyscall_mode = 
 | 
#ifdef CONFIG_LEGACY_VSYSCALL_NONE 
 | 
    NONE; 
 | 
#else 
 | 
    EMULATE; 
 | 
#endif 
 | 
  
 | 
static int __init vsyscall_setup(char *str) 
 | 
{ 
 | 
    if (str) { 
 | 
        if (!strcmp("emulate", str)) 
 | 
            vsyscall_mode = EMULATE; 
 | 
        else if (!strcmp("none", str)) 
 | 
            vsyscall_mode = NONE; 
 | 
        else 
 | 
            return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
        return 0; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return -EINVAL; 
 | 
} 
 | 
early_param("vsyscall", vsyscall_setup); 
 | 
  
 | 
static void warn_bad_vsyscall(const char *level, struct pt_regs *regs, 
 | 
                  const char *message) 
 | 
{ 
 | 
    if (!show_unhandled_signals) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    printk_ratelimited("%s%s[%d] %s ip:%lx cs:%lx sp:%lx ax:%lx si:%lx di:%lx\n", 
 | 
               level, current->comm, task_pid_nr(current), 
 | 
               message, regs->ip, regs->cs, 
 | 
               regs->sp, regs->ax, regs->si, regs->di); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int addr_to_vsyscall_nr(unsigned long addr) 
 | 
{ 
 | 
    int nr; 
 | 
  
 | 
    if ((addr & ~0xC00UL) != VSYSCALL_ADDR) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    nr = (addr & 0xC00UL) >> 10; 
 | 
    if (nr >= 3) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    return nr; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static bool write_ok_or_segv(unsigned long ptr, size_t size) 
 | 
{ 
 | 
    /* 
 | 
     * XXX: if access_ok, get_user, and put_user handled 
 | 
     * sig_on_uaccess_err, this could go away. 
 | 
     */ 
 | 
  
 | 
    if (!access_ok(VERIFY_WRITE, (void __user *)ptr, size)) { 
 | 
        siginfo_t info; 
 | 
        struct thread_struct *thread = ¤t->thread; 
 | 
  
 | 
        thread->error_code    = 6;  /* user fault, no page, write */ 
 | 
        thread->cr2        = ptr; 
 | 
        thread->trap_nr        = X86_TRAP_PF; 
 | 
  
 | 
        clear_siginfo(&info); 
 | 
        info.si_signo        = SIGSEGV; 
 | 
        info.si_errno        = 0; 
 | 
        info.si_code        = SEGV_MAPERR; 
 | 
        info.si_addr        = (void __user *)ptr; 
 | 
  
 | 
        force_sig_info(SIGSEGV, &info, current); 
 | 
        return false; 
 | 
    } else { 
 | 
        return true; 
 | 
    } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
bool emulate_vsyscall(struct pt_regs *regs, unsigned long address) 
 | 
{ 
 | 
    struct task_struct *tsk; 
 | 
    unsigned long caller; 
 | 
    int vsyscall_nr, syscall_nr, tmp; 
 | 
    int prev_sig_on_uaccess_err; 
 | 
    long ret; 
 | 
    unsigned long orig_dx; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * No point in checking CS -- the only way to get here is a user mode 
 | 
     * trap to a high address, which means that we're in 64-bit user code. 
 | 
     */ 
 | 
  
 | 
    WARN_ON_ONCE(address != regs->ip); 
 | 
  
 | 
    if (vsyscall_mode == NONE) { 
 | 
        warn_bad_vsyscall(KERN_INFO, regs, 
 | 
                  "vsyscall attempted with vsyscall=none"); 
 | 
        return false; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    vsyscall_nr = addr_to_vsyscall_nr(address); 
 | 
  
 | 
    trace_emulate_vsyscall(vsyscall_nr); 
 | 
  
 | 
    if (vsyscall_nr < 0) { 
 | 
        warn_bad_vsyscall(KERN_WARNING, regs, 
 | 
                  "misaligned vsyscall (exploit attempt or buggy program) -- look up the vsyscall kernel parameter if you need a workaround"); 
 | 
        goto sigsegv; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (get_user(caller, (unsigned long __user *)regs->sp) != 0) { 
 | 
        warn_bad_vsyscall(KERN_WARNING, regs, 
 | 
                  "vsyscall with bad stack (exploit attempt?)"); 
 | 
        goto sigsegv; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    tsk = current; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Check for access_ok violations and find the syscall nr. 
 | 
     * 
 | 
     * NULL is a valid user pointer (in the access_ok sense) on 32-bit and 
 | 
     * 64-bit, so we don't need to special-case it here.  For all the 
 | 
     * vsyscalls, NULL means "don't write anything" not "write it at 
 | 
     * address 0". 
 | 
     */ 
 | 
    switch (vsyscall_nr) { 
 | 
    case 0: 
 | 
        if (!write_ok_or_segv(regs->di, sizeof(struct timeval)) || 
 | 
            !write_ok_or_segv(regs->si, sizeof(struct timezone))) { 
 | 
            ret = -EFAULT; 
 | 
            goto check_fault; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        syscall_nr = __NR_gettimeofday; 
 | 
        break; 
 | 
  
 | 
    case 1: 
 | 
        if (!write_ok_or_segv(regs->di, sizeof(time_t))) { 
 | 
            ret = -EFAULT; 
 | 
            goto check_fault; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        syscall_nr = __NR_time; 
 | 
        break; 
 | 
  
 | 
    case 2: 
 | 
        if (!write_ok_or_segv(regs->di, sizeof(unsigned)) || 
 | 
            !write_ok_or_segv(regs->si, sizeof(unsigned))) { 
 | 
            ret = -EFAULT; 
 | 
            goto check_fault; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        syscall_nr = __NR_getcpu; 
 | 
        break; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Handle seccomp.  regs->ip must be the original value. 
 | 
     * See seccomp_send_sigsys and Documentation/userspace-api/seccomp_filter.rst. 
 | 
     * 
 | 
     * We could optimize the seccomp disabled case, but performance 
 | 
     * here doesn't matter. 
 | 
     */ 
 | 
    regs->orig_ax = syscall_nr; 
 | 
    regs->ax = -ENOSYS; 
 | 
    tmp = secure_computing(NULL); 
 | 
    if ((!tmp && regs->orig_ax != syscall_nr) || regs->ip != address) { 
 | 
        warn_bad_vsyscall(KERN_DEBUG, regs, 
 | 
                  "seccomp tried to change syscall nr or ip"); 
 | 
        do_exit(SIGSYS); 
 | 
    } 
 | 
    regs->orig_ax = -1; 
 | 
    if (tmp) 
 | 
        goto do_ret;  /* skip requested */ 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * With a real vsyscall, page faults cause SIGSEGV.  We want to 
 | 
     * preserve that behavior to make writing exploits harder. 
 | 
     */ 
 | 
    prev_sig_on_uaccess_err = current->thread.sig_on_uaccess_err; 
 | 
    current->thread.sig_on_uaccess_err = 1; 
 | 
  
 | 
    ret = -EFAULT; 
 | 
    switch (vsyscall_nr) { 
 | 
    case 0: 
 | 
        /* this decodes regs->di and regs->si on its own */ 
 | 
        ret = __x64_sys_gettimeofday(regs); 
 | 
        break; 
 | 
  
 | 
    case 1: 
 | 
        /* this decodes regs->di on its own */ 
 | 
        ret = __x64_sys_time(regs); 
 | 
        break; 
 | 
  
 | 
    case 2: 
 | 
        /* while we could clobber regs->dx, we didn't in the past... */ 
 | 
        orig_dx = regs->dx; 
 | 
        regs->dx = 0; 
 | 
        /* this decodes regs->di, regs->si and regs->dx on its own */ 
 | 
        ret = __x64_sys_getcpu(regs); 
 | 
        regs->dx = orig_dx; 
 | 
        break; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    current->thread.sig_on_uaccess_err = prev_sig_on_uaccess_err; 
 | 
  
 | 
check_fault: 
 | 
    if (ret == -EFAULT) { 
 | 
        /* Bad news -- userspace fed a bad pointer to a vsyscall. */ 
 | 
        warn_bad_vsyscall(KERN_INFO, regs, 
 | 
                  "vsyscall fault (exploit attempt?)"); 
 | 
  
 | 
        /* 
 | 
         * If we failed to generate a signal for any reason, 
 | 
         * generate one here.  (This should be impossible.) 
 | 
         */ 
 | 
        if (WARN_ON_ONCE(!sigismember(&tsk->pending.signal, SIGBUS) && 
 | 
                 !sigismember(&tsk->pending.signal, SIGSEGV))) 
 | 
            goto sigsegv; 
 | 
  
 | 
        return true;  /* Don't emulate the ret. */ 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    regs->ax = ret; 
 | 
  
 | 
do_ret: 
 | 
    /* Emulate a ret instruction. */ 
 | 
    regs->ip = caller; 
 | 
    regs->sp += 8; 
 | 
    return true; 
 | 
  
 | 
sigsegv: 
 | 
    force_sig(SIGSEGV, current); 
 | 
    return true; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * A pseudo VMA to allow ptrace access for the vsyscall page.  This only 
 | 
 * covers the 64bit vsyscall page now. 32bit has a real VMA now and does 
 | 
 * not need special handling anymore: 
 | 
 */ 
 | 
static const char *gate_vma_name(struct vm_area_struct *vma) 
 | 
{ 
 | 
    return "[vsyscall]"; 
 | 
} 
 | 
static const struct vm_operations_struct gate_vma_ops = { 
 | 
    .name = gate_vma_name, 
 | 
}; 
 | 
static struct vm_area_struct gate_vma = { 
 | 
    .vm_start    = VSYSCALL_ADDR, 
 | 
    .vm_end        = VSYSCALL_ADDR + PAGE_SIZE, 
 | 
    .vm_page_prot    = PAGE_READONLY_EXEC, 
 | 
    .vm_flags    = VM_READ | VM_EXEC, 
 | 
    .vm_ops        = &gate_vma_ops, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm) 
 | 
{ 
 | 
#ifdef CONFIG_COMPAT 
 | 
    if (!mm || mm->context.ia32_compat) 
 | 
        return NULL; 
 | 
#endif 
 | 
    if (vsyscall_mode == NONE) 
 | 
        return NULL; 
 | 
    return &gate_vma; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr) 
 | 
{ 
 | 
    struct vm_area_struct *vma = get_gate_vma(mm); 
 | 
  
 | 
    if (!vma) 
 | 
        return 0; 
 | 
  
 | 
    return (addr >= vma->vm_start) && (addr < vma->vm_end); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Use this when you have no reliable mm, typically from interrupt 
 | 
 * context. It is less reliable than using a task's mm and may give 
 | 
 * false positives. 
 | 
 */ 
 | 
int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) 
 | 
{ 
 | 
    return vsyscall_mode != NONE && (addr & PAGE_MASK) == VSYSCALL_ADDR; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * The VSYSCALL page is the only user-accessible page in the kernel address 
 | 
 * range.  Normally, the kernel page tables can have _PAGE_USER clear, but 
 | 
 * the tables covering VSYSCALL_ADDR need _PAGE_USER set if vsyscalls 
 | 
 * are enabled. 
 | 
 * 
 | 
 * Some day we may create a "minimal" vsyscall mode in which we emulate 
 | 
 * vsyscalls but leave the page not present.  If so, we skip calling 
 | 
 * this. 
 | 
 */ 
 | 
void __init set_vsyscall_pgtable_user_bits(pgd_t *root) 
 | 
{ 
 | 
    pgd_t *pgd; 
 | 
    p4d_t *p4d; 
 | 
    pud_t *pud; 
 | 
    pmd_t *pmd; 
 | 
  
 | 
    pgd = pgd_offset_pgd(root, VSYSCALL_ADDR); 
 | 
    set_pgd(pgd, __pgd(pgd_val(*pgd) | _PAGE_USER)); 
 | 
    p4d = p4d_offset(pgd, VSYSCALL_ADDR); 
 | 
#if CONFIG_PGTABLE_LEVELS >= 5 
 | 
    set_p4d(p4d, __p4d(p4d_val(*p4d) | _PAGE_USER)); 
 | 
#endif 
 | 
    pud = pud_offset(p4d, VSYSCALL_ADDR); 
 | 
    set_pud(pud, __pud(pud_val(*pud) | _PAGE_USER)); 
 | 
    pmd = pmd_offset(pud, VSYSCALL_ADDR); 
 | 
    set_pmd(pmd, __pmd(pmd_val(*pmd) | _PAGE_USER)); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
void __init map_vsyscall(void) 
 | 
{ 
 | 
    extern char __vsyscall_page; 
 | 
    unsigned long physaddr_vsyscall = __pa_symbol(&__vsyscall_page); 
 | 
  
 | 
    if (vsyscall_mode != NONE) { 
 | 
        __set_fixmap(VSYSCALL_PAGE, physaddr_vsyscall, 
 | 
                 PAGE_KERNEL_VVAR); 
 | 
        set_vsyscall_pgtable_user_bits(swapper_pg_dir); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    BUILD_BUG_ON((unsigned long)__fix_to_virt(VSYSCALL_PAGE) != 
 | 
             (unsigned long)VSYSCALL_ADDR); 
 | 
} 
 |