sys/amd64/amd64/sys_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1990 The Regents of the University of California.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  *      from: @(#)sys_machdep.c 5.5 (Berkeley) 1/19/91
  34  * $FreeBSD$
  35  *
  36  */
  37
  38 #include "opt_user_ldt.h"
  39 #include "opt_smp.h"
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/sysproto.h>
  44 #include <sys/proc.h>
  45
  46 #include <vm/vm.h>
  47 #include <sys/lock.h>
  48 #include <vm/pmap.h>
  49 #include <vm/vm_map.h>
  50 #include <vm/vm_extern.h>
  51
  52 #include <sys/user.h>
  53
  54 #include <machine/cpu.h>
  55 #include <machine/pcb_ext.h>    /* pcb.h included by sys/user.h */
  56 #include <machine/sysarch.h>
  57
  58 #include <vm/vm_kern.h>         /* for kernel_map */
  59
  60 #define MAX_LD 8192
  61 #define LD_PER_PAGE 512
  62 #define NEW_MAX_LD(num)  ((num + LD_PER_PAGE) & ~(LD_PER_PAGE-1))
  63 #define SIZE_FROM_LARGEST_LD(num) (NEW_MAX_LD(num) << 3)
  64
  65
  66
  67 #ifdef USER_LDT
  68 void set_user_ldt       __P((struct pcb *pcb));
  69 static int i386_get_ldt __P((struct proc *, char *));
  70 static int i386_set_ldt __P((struct proc *, char *));
  71 #endif
  72 static int i386_get_ioperm      __P((struct proc *, char *));
  73 static int i386_set_ioperm      __P((struct proc *, char *));
  74 int i386_extend_pcb     __P((struct proc *));
  75
  76 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
  77 struct sysarch_args {
  78         int op;
  79         char *parms;
  80 };
  81 #endif
  82
  83 int
  84 sysarch(p, uap)
  85         struct proc *p;
  86         register struct sysarch_args *uap;
  87 {
  88         int error = 0;
  89
  90         switch(uap->op) {
  91 #ifdef  USER_LDT
  92         case I386_GET_LDT:
  93                 error = i386_get_ldt(p, uap->parms);
  94                 break;
  95
  96         case I386_SET_LDT:
  97                 error = i386_set_ldt(p, uap->parms);
  98                 break;
  99 #endif
 100         case I386_GET_IOPERM:
 101                 error = i386_get_ioperm(p, uap->parms);
 102                 break;
 103         case I386_SET_IOPERM:
 104                 error = i386_set_ioperm(p, uap->parms);
 105                 break;
 106         case I386_VM86:
 107                 error = vm86_sysarch(p, uap->parms);
 108                 break;
 109         default:
 110                 error = EOPNOTSUPP;
 111                 break;
 112         }
 113         return (error);
 114 }
 115
 116 int
 117 i386_extend_pcb(struct proc *p)
 118 {
 119         int i, offset;
 120         u_long *addr;
 121         struct pcb_ext *ext;
 122         struct soft_segment_descriptor ssd = {
 123                 0,                      /* segment base address (overwritten) */
 124                 ctob(IOPAGES + 1) - 1,  /* length */
 125                 SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
 126                 0,                      /* priority level */
 127                 1,                      /* descriptor present */
 128                 0, 0,
 129                 0,                      /* default 32 size */
 130                 0                       /* granularity */
 131         };
 132
 133         ext = (struct pcb_ext *)kmem_alloc(kernel_map, ctob(IOPAGES+1));
 134         if (ext == 0)
 135                 return (ENOMEM);
 136         p->p_addr->u_pcb.pcb_ext = ext;
 137         bzero(ext, sizeof(struct pcb_ext));
 138         ext->ext_tss.tss_esp0 = (unsigned)p->p_addr + ctob(UPAGES) - 16;
 139         ext->ext_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 140         /*
 141          * The last byte of the i/o map must be followed by an 0xff byte.
 142          * We arbitrarily allocate 16 bytes here, to keep the starting
 143          * address on a doubleword boundary.
 144          */
 145         offset = PAGE_SIZE - 16;
 146         ext->ext_tss.tss_ioopt =
 147             (offset - ((unsigned)&ext->ext_tss - (unsigned)ext)) << 16;
 148         ext->ext_iomap = (caddr_t)ext + offset;
 149         ext->ext_vm86.vm86_intmap = (caddr_t)ext + offset - 32;
 150
 151         addr = (u_long *)ext->ext_vm86.vm86_intmap;
 152         for (i = 0; i < (ctob(IOPAGES) + 32 + 16) / sizeof(u_long); i++)
 153                 *addr++ = ~0;
 154
 155         ssd.ssd_base = (unsigned)&ext->ext_tss;
 156         ssd.ssd_limit -= ((unsigned)&ext->ext_tss - (unsigned)ext);
 157         ssdtosd(&ssd, &ext->ext_tssd);
 158
 159         /* switch to the new TSS after syscall completes */
 160         need_resched();
 161
 162         return 0;
 163 }
 164
 165 static int
 166 i386_set_ioperm(p, args)
 167         struct proc *p;
 168         char *args;
 169 {
 170         int i, error;
 171         struct i386_ioperm_args ua;
 172         char *iomap;
 173
 174         if ((error = copyin(args, &ua, sizeof(struct i386_ioperm_args))) != 0)
 175                 return (error);
 176
 177         if ((error = suser(p)) != 0)
 178                 return (error);
 179         if (securelevel > 0)
 180                 return (EPERM);
 181         /*
 182          * XXX
 183          * While this is restricted to root, we should probably figure out
 184          * whether any other driver is using this i/o address, as so not to
 185          * cause confusion.  This probably requires a global 'usage registry'.
 186          */
 187
 188         if (p->p_addr->u_pcb.pcb_ext == 0)
 189                 if ((error = i386_extend_pcb(p)) != 0)
 190                         return (error);
 191         iomap = (char *)p->p_addr->u_pcb.pcb_ext->ext_iomap;
 192
 193         if (ua.start + ua.length > IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY)
 194                 return (EINVAL);
 195
 196         for (i = ua.start; i < ua.start + ua.length; i++) {
 197                 if (ua.enable)
 198                         iomap[i >> 3] &= ~(1 << (i & 7));
 199                 else
 200                         iomap[i >> 3] |= (1 << (i & 7));
 201         }
 202         return (error);
 203 }
 204
 205 static int
 206 i386_get_ioperm(p, args)
 207         struct proc *p;
 208         char *args;
 209 {
 210         int i, state, error;
 211         struct i386_ioperm_args ua;
 212         char *iomap;
 213
 214         if ((error = copyin(args, &ua, sizeof(struct i386_ioperm_args))) != 0)
 215                 return (error);
 216         if (ua.start >= IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY)
 217                 return (EINVAL);
 218
 219         if (p->p_addr->u_pcb.pcb_ext == 0) {
 220                 ua.length = 0;
 221                 goto done;
 222         }
 223
 224         iomap = (char *)p->p_addr->u_pcb.pcb_ext->ext_iomap;
 225
 226         i = ua.start;
 227         state = (iomap[i >> 3] >> (i & 7)) & 1;
 228         ua.enable = !state;
 229         ua.length = 1;
 230
 231         for (i = ua.start + 1; i < IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY; i++) {
 232                 if (state != ((iomap[i >> 3] >> (i & 7)) & 1))
 233                         break;
 234                 ua.length++;
 235         }
 236
 237 done:
 238         error = copyout(&ua, args, sizeof(struct i386_ioperm_args));
 239         return (error);
 240 }
 241
 242 #ifdef USER_LDT
 243 /*
 244  * Update the GDT entry pointing to the LDT to point to the LDT of the
 245  * current process.  Do not staticize.
 246  */
 247 void
 248 set_user_ldt(struct pcb *pcb)
 249 {
 250         gdt_segs[GUSERLDT_SEL].ssd_base = (unsigned)pcb->pcb_ldt;
 251         gdt_segs[GUSERLDT_SEL].ssd_limit = (pcb->pcb_ldt_len * sizeof(union descriptor)) - 1;
 252 #ifdef SMP
 253         ssdtosd(&gdt_segs[GUSERLDT_SEL], &gdt[cpuid * NGDT + GUSERLDT_SEL].sd);
 254 #else
 255         ssdtosd(&gdt_segs[GUSERLDT_SEL], &gdt[GUSERLDT_SEL].sd);
 256 #endif
 257         lldt(GSEL(GUSERLDT_SEL, SEL_KPL));
 258         currentldt = GSEL(GUSERLDT_SEL, SEL_KPL);
 259 }
 260
 261 static int
 262 i386_get_ldt(p, args)
 263         struct proc *p;
 264         char *args;
 265 {
 266         int error = 0;
 267         struct pcb *pcb = &p->p_addr->u_pcb;
 268         int nldt, num;
 269         union descriptor *lp;
 270         int s;
 271         struct i386_ldt_args ua, *uap = &ua;
 272
 273         if ((error = copyin(args, uap, sizeof(struct i386_ldt_args))) < 0)
 274                 return(error);
 275
 276 #ifdef  DEBUG
 277         printf("i386_get_ldt: start=%d num=%d descs=%p\n",
 278             uap->start, uap->num, (void *)uap->descs);
 279 #endif
 280
 281         /* verify range of LDTs exist */
 282         if ((uap->start < 0) || (uap->num <= 0))
 283                 return(EINVAL);
 284
 285         s = splhigh();
 286
 287         if (pcb->pcb_ldt) {
 288                 nldt = pcb->pcb_ldt_len;
 289                 num = min(uap->num, nldt);
 290                 lp = &((union descriptor *)(pcb->pcb_ldt))[uap->start];
 291         } else {
 292                 nldt = sizeof(ldt)/sizeof(ldt[0]);
 293                 num = min(uap->num, nldt);
 294                 lp = &ldt[uap->start];
 295         }
 296         if (uap->start > nldt) {
 297                 splx(s);
 298                 return(EINVAL);
 299         }
 300
 301         error = copyout(lp, uap->descs, num * sizeof(union descriptor));
 302         if (!error)
 303                 p->p_retval[0] = num;
 304
 305         splx(s);
 306         return(error);
 307 }
 308
 309 static int
 310 i386_set_ldt(p, args)
 311         struct proc *p;
 312         char *args;
 313 {
 314         int error = 0, i, n;
 315         int largest_ld;
 316         struct pcb *pcb = &p->p_addr->u_pcb;
 317         int s;
 318         struct i386_ldt_args ua, *uap = &ua;
 319
 320         if ((error = copyin(args, uap, sizeof(struct i386_ldt_args))) < 0)
 321                 return(error);
 322
 323 #ifdef  DEBUG
 324         printf("i386_set_ldt: start=%d num=%d descs=%p\n",
 325             uap->start, uap->num, (void *)uap->descs);
 326 #endif
 327
 328         /* verify range of descriptors to modify */
 329         if ((uap->start < 0) || (uap->start >= MAX_LD) || (uap->num < 0) ||
 330                 (uap->num > MAX_LD))
 331         {
 332                 return(EINVAL);
 333         }
 334         largest_ld = uap->start + uap->num - 1;
 335         if (largest_ld >= MAX_LD)
 336                 return(EINVAL);
 337
 338         /* allocate user ldt */
 339         if (!pcb->pcb_ldt || (largest_ld >= pcb->pcb_ldt_len)) {
 340                 union descriptor *new_ldt = (union descriptor *)kmem_alloc(
 341                         kernel_map, SIZE_FROM_LARGEST_LD(largest_ld));
 342                 if (new_ldt == NULL) {
 343                         return ENOMEM;
 344                 }
 345                 if (pcb->pcb_ldt) {
 346                         bcopy(pcb->pcb_ldt, new_ldt, pcb->pcb_ldt_len
 347                                 * sizeof(union descriptor));
 348                         kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)pcb->pcb_ldt,
 349                                 pcb->pcb_ldt_len * sizeof(union descriptor));
 350                 } else {
 351                         bcopy(ldt, new_ldt, sizeof(ldt));
 352                 }
 353                 pcb->pcb_ldt = (caddr_t)new_ldt;
 354                 pcb->pcb_ldt_len = NEW_MAX_LD(largest_ld);
 355                 if (pcb == curpcb)
 356                     set_user_ldt(pcb);
 357         }
 358
 359         /* Check descriptors for access violations */
 360         for (i = 0, n = uap->start; i < uap->num; i++, n++) {
 361                 union descriptor desc, *dp;
 362                 dp = &uap->descs[i];
 363                 error = copyin(dp, &desc, sizeof(union descriptor));
 364                 if (error)
 365                         return(error);
 366
 367                 switch (desc.sd.sd_type) {
 368                 case SDT_SYSNULL:       /* system null */
 369                         desc.sd.sd_p = 0;
 370                         break;
 371                 case SDT_SYS286TSS: /* system 286 TSS available */
 372                 case SDT_SYSLDT:    /* system local descriptor table */
 373                 case SDT_SYS286BSY: /* system 286 TSS busy */
 374                 case SDT_SYSTASKGT: /* system task gate */
 375                 case SDT_SYS286IGT: /* system 286 interrupt gate */
 376                 case SDT_SYS286TGT: /* system 286 trap gate */
 377                 case SDT_SYSNULL2:  /* undefined by Intel */
 378                 case SDT_SYS386TSS: /* system 386 TSS available */
 379                 case SDT_SYSNULL3:  /* undefined by Intel */
 380                 case SDT_SYS386BSY: /* system 386 TSS busy */
 381                 case SDT_SYSNULL4:  /* undefined by Intel */
 382                 case SDT_SYS386IGT: /* system 386 interrupt gate */
 383                 case SDT_SYS386TGT: /* system 386 trap gate */
 384                 case SDT_SYS286CGT: /* system 286 call gate */
 385                 case SDT_SYS386CGT: /* system 386 call gate */
 386                         /* I can't think of any reason to allow a user proc
 387                          * to create a segment of these types.  They are
 388                          * for OS use only.
 389                          */
 390                         return EACCES;
 391
 392                 /* memory segment types */
 393                 case SDT_MEMEC:   /* memory execute only conforming */
 394                 case SDT_MEMEAC:  /* memory execute only accessed conforming */
 395                 case SDT_MEMERC:  /* memory execute read conforming */
 396                 case SDT_MEMERAC: /* memory execute read accessed conforming */
 397                          /* Must be "present" if executable and conforming. */
 398                          if (desc.sd.sd_p == 0)
 399                                  return (EACCES);
 400                         break;
 401                 case SDT_MEMRO:   /* memory read only */
 402                 case SDT_MEMROA:  /* memory read only accessed */
 403                 case SDT_MEMRW:   /* memory read write */
 404                 case SDT_MEMRWA:  /* memory read write accessed */
 405                 case SDT_MEMROD:  /* memory read only expand dwn limit */
 406                 case SDT_MEMRODA: /* memory read only expand dwn lim accessed */
 407                 case SDT_MEMRWD:  /* memory read write expand dwn limit */
 408                 case SDT_MEMRWDA: /* memory read write expand dwn lim acessed */
 409                 case SDT_MEME:    /* memory execute only */
 410                 case SDT_MEMEA:   /* memory execute only accessed */
 411                 case SDT_MEMER:   /* memory execute read */
 412                 case SDT_MEMERA:  /* memory execute read accessed */
 413                         break;
 414                 default:
 415                         return(EINVAL);
 416                         /*NOTREACHED*/
 417                 }
 418
 419                 /* Only user (ring-3) descriptors may be present. */
 420                 if ((desc.sd.sd_p != 0) && (desc.sd.sd_dpl != SEL_UPL))
 421                         return (EACCES);
 422         }
 423
 424         s = splhigh();
 425
 426         /* Fill in range */
 427         error = copyin(uap->descs,
 428                  &((union descriptor *)(pcb->pcb_ldt))[uap->start],
 429                 uap->num * sizeof(union descriptor));
 430         if (!error)
 431                 p->p_retval[0] = uap->start;
 432
 433         splx(s);
 434         return(error);
 435 }
 436 #endif  /* USER_LDT */