MIPS: math-emu: Prevent wrong ISA mode instruction emulation
authorMaciej W. Rozycki <macro@imgtec.com>
Thu, 15 Jun 2017 23:05:08 +0000 (00:05 +0100)
committerWilly Tarreau <w@1wt.eu>
Wed, 1 Nov 2017 21:12:44 +0000 (22:12 +0100)
commit4748ac3f70a2b3663bd59b3dcb00e265fcde1a9f
tree2086b5fc9a2ef2dd67d22cfc3377c0c98637a7f2
parent2121b630f51d64af5ce46722d9f419093de80366
MIPS: math-emu: Prevent wrong ISA mode instruction emulation

commit 13769ebad0c42738831787e27c7c7f982e7da579 upstream.

Terminate FPU emulation immediately whenever an ISA mode switch has been
observed.  This is so that we do not interpret machine code in the wrong
mode, for example when a regular MIPS FPU instruction has been placed in
a delay slot of a jump that switches into the MIPS16 mode, as with the
following code (taken from a GCC test suite case):

00400650 <set_fast_math>:
  400650: 3c020100  lui v0,0x100
  400654: 03e00008  jr ra
  400658: 44c2f800  ctc1 v0,c1_fcsr
  40065c: 00000000  nop

[...]

004012d0 <__libc_csu_init>:
  4012d0: f000 6a02  li v0,2
  4012d4: f150 0b1c  la v1,3f9430 <_DYNAMIC-0x6df0>
  4012d8: f400 3240  sll v0,16
  4012dc: e269       addu v0,v1
  4012de: 659a       move gp,v0
  4012e0: f00c 64f6  save a0-a2,48,ra,s0-s1
  4012e4: 673c       move s1,gp
  4012e6: f010 9978  lw v1,-32744(s1)
  4012ea: d204       sw v0,16(sp)
  4012ec: eb40       jalr v1
  4012ee: 653b       move t9,v1
  4012f0: f010 997c  lw v1,-32740(s1)
  4012f4: f030 9920  lw s1,-32736(s1)
  4012f8: e32f       subu v1,s1
  4012fa: 326b       sra v0,v1,2
  4012fc: d206       sw v0,24(sp)
  4012fe: 220c       beqz v0,401318 <__libc_csu_init+0x48>
  401300: 6800       li s0,0
  401302: 99e0       lw a3,0(s1)
  401304: 4801       addiu s0,1
  401306: 960e       lw a2,56(sp)
  401308: 4904       addiu s1,4
  40130a: 950d       lw a1,52(sp)
  40130c: 940c       lw a0,48(sp)
  40130e: ef40       jalr a3
  401310: 653f       move t9,a3
  401312: 9206       lw v0,24(sp)
  401314: ea0a       cmp v0,s0
  401316: 61f5       btnez 401302 <__libc_csu_init+0x32>
  401318: 6476       restore 48,ra,s0-s1
  40131a: e8a0       jrc ra

Here `set_fast_math' is called from `40130e' (`40130f' with the ISA bit)
and emulation triggers for the CTC1 instruction.  As it is in a jump
delay slot emulation continues from `401312' (`401313' with the ISA
bit).  However we have no path to handle MIPS16 FPU code emulation,
because there are no MIPS16 FPU instructions.  So the default emulation
path is taken, interpreting a 32-bit word fetched by `get_user' from
`401313' as a regular MIPS instruction, which is:

  401313: f5ea0a92 sdc1 $f10,2706(t7)

This makes the FPU emulator proceed with the supposed SDC1 instruction
and consequently makes the program considered here terminate with
SIGSEGV.

A similar although less severe issue exists with pure-microMIPS
processors in the case where similarly an FPU instruction is emulated in
a delay slot of a register jump that (incorrectly) switches into the
regular MIPS mode.  A subsequent instruction fetch from the jump's
target is supposed to cause an Address Error exception, however instead
we proceed with regular MIPS FPU emulation.

For simplicity then, always terminate the emulation loop whenever a mode
change is detected, denoted by an ISA mode bit flip.  As from commit
377cb1b6c16a ("MIPS: Disable MIPS16/microMIPS crap for platforms not
supporting these ASEs.") the result of `get_isa16_mode' can be hardcoded
to 0, so we need to examine the ISA mode bit by hand.

This complements commit 102cedc32a6e ("MIPS: microMIPS: Floating point
support.") which added JALX decoding to FPU emulation.

Fixes: 102cedc32a6e ("MIPS: microMIPS: Floating point support.")
Signed-off-by: Maciej W. Rozycki <macro@imgtec.com>
Cc: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: stable@vger.kernel.org # 3.9+
Patchwork: https://patchwork.linux-mips.org/patch/16393/
Signed-off-by: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Signed-off-by: Willy Tarreau <w@1wt.eu>
arch/mips/math-emu/cp1emu.c