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  *      $Id: sys_machdep.c,v 1.40 1999/04/27 11:14:33 phk Exp $
  35  *
  36  */
  37
  38 #include "opt_user_ldt.h"
  39 #include "opt_vm86.h"
  40 #include "opt_smp.h"
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/sysproto.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46
  47 #include <vm/vm.h>
  48 #include <sys/lock.h>
  49 #include <vm/pmap.h>
  50 #include <vm/vm_map.h>
  51 #include <vm/vm_extern.h>
  52
  53 #include <sys/user.h>
  54
  55 #include <machine/cpu.h>
  56 #include <machine/pcb_ext.h>    /* pcb.h included by sys/user.h */
  57 #include <machine/sysarch.h>
  58 #include <machine/smp.h>
  59
  60 #include <vm/vm_kern.h>         /* for kernel_map */
  61
  62 #define MAX_LD 8192
  63 #define LD_PER_PAGE 512
  64 #define NEW_MAX_LD(num)  ((num + LD_PER_PAGE) & ~(LD_PER_PAGE-1))
  65 #define SIZE_FROM_LARGEST_LD(num) (NEW_MAX_LD(num) << 3)
  66
  67
  68
  69 #ifdef USER_LDT
  70 void set_user_ldt       __P((struct pcb *pcb));
  71 static int i386_get_ldt __P((struct proc *, char *));
  72 static int i386_set_ldt __P((struct proc *, char *));
  73 #endif
  74 #ifdef VM86
  75 static int i386_get_ioperm      __P((struct proc *, char *));
  76 static int i386_set_ioperm      __P((struct proc *, char *));
  77 int i386_extend_pcb     __P((struct proc *));
  78 #endif
  79
  80 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
  81 struct sysarch_args {
  82         int op;
  83         char *parms;
  84 };
  85 #endif
  86
  87 int
  88 sysarch(p, uap)
  89         struct proc *p;
  90         register struct sysarch_args *uap;
  91 {
  92         int error = 0;
  93
  94         switch(uap->op) {
  95 #ifdef  USER_LDT
  96         case I386_GET_LDT:
  97                 error = i386_get_ldt(p, uap->parms);
  98                 break;
  99
 100         case I386_SET_LDT:
 101                 error = i386_set_ldt(p, uap->parms);
 102                 break;
 103 #endif
 104 #ifdef VM86
 105         case I386_GET_IOPERM:
 106                 error = i386_get_ioperm(p, uap->parms);
 107                 break;
 108         case I386_SET_IOPERM:
 109                 error = i386_set_ioperm(p, uap->parms);
 110                 break;
 111         case I386_VM86:
 112                 error = vm86_sysarch(p, uap->parms);
 113                 break;
 114 #endif
 115         default:
 116                 error = EINVAL;
 117                 break;
 118         }
 119         return (error);
 120 }
 121
 122 #ifdef VM86
 123 int
 124 i386_extend_pcb(struct proc *p)
 125 {
 126         int i, offset;
 127         u_long *addr;
 128         struct pcb_ext *ext;
 129         struct soft_segment_descriptor ssd = {
 130                 0,                      /* segment base address (overwritten) */
 131                 ctob(IOPAGES + 1) - 1,  /* length */
 132                 SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
 133                 0,                      /* priority level */
 134                 1,                      /* descriptor present */
 135                 0, 0,
 136                 0,                      /* default 32 size */
 137                 0                       /* granularity */
 138         };
 139
 140         ext = (struct pcb_ext *)kmem_alloc(kernel_map, ctob(IOPAGES+1));
 141         if (ext == 0)
 142                 return (ENOMEM);
 143         p->p_addr->u_pcb.pcb_ext = ext;
 144         bzero(ext, sizeof(struct pcb_ext));
 145         ext->ext_tss.tss_esp0 = (unsigned)p->p_addr + ctob(UPAGES) - 16;
 146         ext->ext_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 147         /*
 148          * The last byte of the i/o map must be followed by an 0xff byte.
 149          * We arbitrarily allocate 16 bytes here, to keep the starting
 150          * address on a doubleword boundary.
 151          */
 152         offset = PAGE_SIZE - 16;
 153         ext->ext_tss.tss_ioopt =
 154             (offset - ((unsigned)&ext->ext_tss - (unsigned)ext)) << 16;
 155         ext->ext_iomap = (caddr_t)ext + offset;
 156         ext->ext_vm86.vm86_intmap = (caddr_t)ext + offset - 32;
 157
 158         addr = (u_long *)ext->ext_vm86.vm86_intmap;
 159         for (i = 0; i < (ctob(IOPAGES) + 32 + 16) / sizeof(u_long); i++)
 160                 *addr++ = ~0;
 161
 162         ssd.ssd_base = (unsigned)&ext->ext_tss;
 163         ssd.ssd_limit -= ((unsigned)&ext->ext_tss - (unsigned)ext);
 164         ssdtosd(&ssd, &ext->ext_tssd);
 165
 166         /* switch to the new TSS after syscall completes */
 167         need_resched();
 168
 169         return 0;
 170 }
 171
 172 struct i386_ioperm_args {
 173         u_int start;
 174         u_int length;
 175         int enable;
 176 };
 177
 178 static int
 179 i386_set_ioperm(p, args)
 180         struct proc *p;
 181         char *args;
 182 {
 183         int i, error;
 184         struct i386_ioperm_args ua;
 185         char *iomap;
 186
 187         if ((error = copyin(args, &ua, sizeof(struct i386_ioperm_args))) != 0)
 188                 return (error);
 189
 190         if ((error = suser(p)) != 0)
 191                 return (error);
 192         if (securelevel > 0)
 193                 return (EPERM);
 194         /*
 195          * XXX
 196          * While this is restricted to root, we should probably figure out
 197          * whether any other driver is using this i/o address, as so not to
 198          * cause confusion.  This probably requires a global 'usage registry'.
 199          */
 200
 201         if (p->p_addr->u_pcb.pcb_ext == 0)
 202                 if ((error = i386_extend_pcb(p)) != 0)
 203                         return (error);
 204         iomap = (char *)p->p_addr->u_pcb.pcb_ext->ext_iomap;
 205
 206         if (ua.start + ua.length > IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY)
 207                 return (EINVAL);
 208
 209         for (i = ua.start; i < ua.start + ua.length; i++) {
 210                 if (ua.enable)
 211                         iomap[i >> 3] &= ~(1 << (i & 7));
 212                 else
 213                         iomap[i >> 3] |= (1 << (i & 7));
 214         }
 215         return (error);
 216 }
 217
 218 static int
 219 i386_get_ioperm(p, args)
 220         struct proc *p;
 221         char *args;
 222 {
 223         int i, state, error;
 224         struct i386_ioperm_args ua;
 225         char *iomap;
 226
 227         if ((error = copyin(args, &ua, sizeof(struct i386_ioperm_args))) != 0)
 228                 return (error);
 229         if (ua.start >= IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY)
 230                 return (EINVAL);
 231
 232         if (p->p_addr->u_pcb.pcb_ext == 0) {
 233                 ua.length = 0;
 234                 goto done;
 235         }
 236
 237         iomap = (char *)p->p_addr->u_pcb.pcb_ext->ext_iomap;
 238
 239         i = ua.start;
 240         state = (iomap[i >> 3] >> (i & 7)) & 1;
 241         ua.enable = !state;
 242         ua.length = 1;
 243
 244         for (i = ua.start + 1; i < IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY; i++) {
 245                 if (state != ((iomap[i >> 3] >> (i & 7)) & 1))
 246                         break;
 247                 ua.length++;
 248         }
 249
 250 done:
 251         error = copyout(&ua, args, sizeof(struct i386_ioperm_args));
 252         return (error);
 253 }
 254 #endif /* VM86 */
 255
 256 #ifdef USER_LDT
 257 /*
 258  * Update the GDT entry pointing to the LDT to point to the LDT of the
 259  * current process.  Do not staticize.
 260  */
 261 void
 262 set_user_ldt(struct pcb *pcb)
 263 {
 264         gdt_segs[GUSERLDT_SEL].ssd_base = (unsigned)pcb->pcb_ldt;
 265         gdt_segs[GUSERLDT_SEL].ssd_limit = (pcb->pcb_ldt_len * sizeof(union descriptor)) - 1;
 266 #ifdef SMP
 267         ssdtosd(&gdt_segs[GUSERLDT_SEL], &gdt[cpuid * NGDT + GUSERLDT_SEL].sd);
 268 #else
 269         ssdtosd(&gdt_segs[GUSERLDT_SEL], &gdt[GUSERLDT_SEL].sd);
 270 #endif
 271         lldt(GSEL(GUSERLDT_SEL, SEL_KPL));
 272         currentldt = GSEL(GUSERLDT_SEL, SEL_KPL);
 273 }
 274
 275 struct i386_get_ldt_args {
 276         int start;
 277         union descriptor *desc;
 278         int num;
 279 };
 280
 281 static int
 282 i386_get_ldt(p, args)
 283         struct proc *p;
 284         char *args;
 285 {
 286         int error = 0;
 287         struct pcb *pcb = &p->p_addr->u_pcb;
 288         int nldt, num;
 289         union descriptor *lp;
 290         int s;
 291         struct i386_get_ldt_args ua;
 292         struct i386_get_ldt_args *uap = &ua;
 293
 294         if ((error = copyin(args, uap, sizeof(struct i386_get_ldt_args))) < 0)
 295                 return(error);
 296
 297 #ifdef  DEBUG
 298         printf("i386_get_ldt: start=%d num=%d descs=%p\n",
 299             uap->start, uap->num, (void *)uap->desc);
 300 #endif
 301
 302         /* verify range of LDTs exist */
 303         if ((uap->start < 0) || (uap->num <= 0))
 304                 return(EINVAL);
 305
 306         s = splhigh();
 307
 308         if (pcb->pcb_ldt) {
 309                 nldt = pcb->pcb_ldt_len;
 310                 num = min(uap->num, nldt);
 311                 lp = &((union descriptor *)(pcb->pcb_ldt))[uap->start];
 312         } else {
 313                 nldt = sizeof(ldt)/sizeof(ldt[0]);
 314                 num = min(uap->num, nldt);
 315                 lp = &ldt[uap->start];
 316         }
 317         if (uap->start > nldt) {
 318                 splx(s);
 319                 return(EINVAL);
 320         }
 321
 322         error = copyout(lp, uap->desc, num * sizeof(union descriptor));
 323         if (!error)
 324                 p->p_retval[0] = num;
 325
 326         splx(s);
 327         return(error);
 328 }
 329
 330 struct i386_set_ldt_args {
 331         int start;
 332         union descriptor *desc;
 333         int num;
 334 };
 335
 336 static int
 337 i386_set_ldt(p, args)
 338         struct proc *p;
 339         char *args;
 340 {
 341         int error = 0, i, n;
 342         int largest_ld;
 343         struct pcb *pcb = &p->p_addr->u_pcb;
 344         int s;
 345         struct i386_set_ldt_args ua, *uap;
 346
 347         if ((error = copyin(args, &ua, sizeof(struct i386_set_ldt_args))) < 0)
 348                 return(error);
 349
 350         uap = &ua;
 351
 352 #ifdef  DEBUG
 353         printf("i386_set_ldt: start=%d num=%d descs=%p\n",
 354             uap->start, uap->num, (void *)uap->desc);
 355 #endif
 356
 357         /* verify range of descriptors to modify */
 358         if ((uap->start < 0) || (uap->start >= MAX_LD) || (uap->num < 0) ||
 359                 (uap->num > MAX_LD))
 360         {
 361                 return(EINVAL);
 362         }
 363         largest_ld = uap->start + uap->num - 1;
 364         if (largest_ld >= MAX_LD)
 365                 return(EINVAL);
 366
 367         /* allocate user ldt */
 368         if (!pcb->pcb_ldt || (largest_ld >= pcb->pcb_ldt_len)) {
 369                 union descriptor *new_ldt = (union descriptor *)kmem_alloc(
 370                         kernel_map, SIZE_FROM_LARGEST_LD(largest_ld));
 371                 if (new_ldt == NULL) {
 372                         return ENOMEM;
 373                 }
 374                 if (pcb->pcb_ldt) {
 375                         bcopy(pcb->pcb_ldt, new_ldt, pcb->pcb_ldt_len
 376                                 * sizeof(union descriptor));
 377                         kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)pcb->pcb_ldt,
 378                                 pcb->pcb_ldt_len * sizeof(union descriptor));
 379                 } else {
 380                         bcopy(ldt, new_ldt, sizeof(ldt));
 381                 }
 382                 pcb->pcb_ldt = (caddr_t)new_ldt;
 383                 pcb->pcb_ldt_len = NEW_MAX_LD(largest_ld);
 384                 if (pcb == curpcb)
 385                     set_user_ldt(pcb);
 386         }
 387
 388         /* Check descriptors for access violations */
 389         for (i = 0, n = uap->start; i < uap->num; i++, n++) {
 390                 union descriptor desc, *dp;
 391                 dp = &uap->desc[i];
 392                 error = copyin(dp, &desc, sizeof(union descriptor));
 393                 if (error)
 394                         return(error);
 395
 396                 switch (desc.sd.sd_type) {
 397                 case SDT_SYSNULL:       /* system null */
 398                         desc.sd.sd_p = 0;
 399                         break;
 400                 case SDT_SYS286TSS: /* system 286 TSS available */
 401                 case SDT_SYSLDT:    /* system local descriptor table */
 402                 case SDT_SYS286BSY: /* system 286 TSS busy */
 403                 case SDT_SYSTASKGT: /* system task gate */
 404                 case SDT_SYS286IGT: /* system 286 interrupt gate */
 405                 case SDT_SYS286TGT: /* system 286 trap gate */
 406                 case SDT_SYSNULL2:  /* undefined by Intel */
 407                 case SDT_SYS386TSS: /* system 386 TSS available */
 408                 case SDT_SYSNULL3:  /* undefined by Intel */
 409                 case SDT_SYS386BSY: /* system 386 TSS busy */
 410                 case SDT_SYSNULL4:  /* undefined by Intel */
 411                 case SDT_SYS386IGT: /* system 386 interrupt gate */
 412                 case SDT_SYS386TGT: /* system 386 trap gate */
 413                 case SDT_SYS286CGT: /* system 286 call gate */
 414                 case SDT_SYS386CGT: /* system 386 call gate */
 415                         /* I can't think of any reason to allow a user proc
 416                          * to create a segment of these types.  They are
 417                          * for OS use only.
 418                          */
 419                         return EACCES;
 420
 421                 /* memory segment types */
 422                 case SDT_MEMEC:   /* memory execute only conforming */
 423                 case SDT_MEMEAC:  /* memory execute only accessed conforming */
 424                 case SDT_MEMERC:  /* memory execute read conforming */
 425                 case SDT_MEMERAC: /* memory execute read accessed conforming */
 426                          /* Must be "present" if executable and conforming. */
 427                          if (desc.sd.sd_p == 0)
 428                                  return (EACCES);
 429                         break;
 430                 case SDT_MEMRO:   /* memory read only */
 431                 case SDT_MEMROA:  /* memory read only accessed */
 432                 case SDT_MEMRW:   /* memory read write */
 433                 case SDT_MEMRWA:  /* memory read write accessed */
 434                 case SDT_MEMROD:  /* memory read only expand dwn limit */
 435                 case SDT_MEMRODA: /* memory read only expand dwn lim accessed */
 436                 case SDT_MEMRWD:  /* memory read write expand dwn limit */
 437                 case SDT_MEMRWDA: /* memory read write expand dwn lim acessed */
 438                 case SDT_MEME:    /* memory execute only */
 439                 case SDT_MEMEA:   /* memory execute only accessed */
 440                 case SDT_MEMER:   /* memory execute read */
 441                 case SDT_MEMERA:  /* memory execute read accessed */
 442                         break;
 443                 default:
 444                         return(EINVAL);
 445                         /*NOTREACHED*/
 446                 }
 447
 448                 /* Only user (ring-3) descriptors may be present. */
 449                 if ((desc.sd.sd_p != 0) && (desc.sd.sd_dpl != SEL_UPL))
 450                         return (EACCES);
 451         }
 452
 453         s = splhigh();
 454
 455         /* Fill in range */
 456         error = copyin(uap->desc,
 457                  &((union descriptor *)(pcb->pcb_ldt))[uap->start],
 458                 uap->num * sizeof(union descriptor));
 459         if (!error)
 460                 p->p_retval[0] = uap->start;
 461
 462         splx(s);
 463         return(error);
 464 }
 465 #endif  /* USER_LDT */