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 1.41 1999/04/28 01:03:25 luoqi Exp $
  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 #include <machine/smp.h>
  58
  59 #include <vm/vm_kern.h>         /* for kernel_map */
  60
  61 #define MAX_LD 8192
  62 #define LD_PER_PAGE 512
  63 #define NEW_MAX_LD(num)  ((num + LD_PER_PAGE) & ~(LD_PER_PAGE-1))
  64 #define SIZE_FROM_LARGEST_LD(num) (NEW_MAX_LD(num) << 3)
  65
  66
  67
  68 #ifdef USER_LDT
  69 void set_user_ldt       __P((struct pcb *pcb));
  70 static int i386_get_ldt __P((struct proc *, char *));
  71 static int i386_set_ldt __P((struct proc *, char *));
  72 #endif
  73 static int i386_get_ioperm      __P((struct proc *, char *));
  74 static int i386_set_ioperm      __P((struct proc *, char *));
  75 int i386_extend_pcb     __P((struct proc *));
  76
  77 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
  78 struct sysarch_args {
  79         int op;
  80         char *parms;
  81 };
  82 #endif
  83
  84 int
  85 sysarch(p, uap)
  86         struct proc *p;
  87         register struct sysarch_args *uap;
  88 {
  89         int error = 0;
  90
  91         switch(uap->op) {
  92 #ifdef  USER_LDT
  93         case I386_GET_LDT:
  94                 error = i386_get_ldt(p, uap->parms);
  95                 break;
  96
  97         case I386_SET_LDT:
  98                 error = i386_set_ldt(p, uap->parms);
  99                 break;
 100 #endif
 101         case I386_GET_IOPERM:
 102                 error = i386_get_ioperm(p, uap->parms);
 103                 break;
 104         case I386_SET_IOPERM:
 105                 error = i386_set_ioperm(p, uap->parms);
 106                 break;
 107         case I386_VM86:
 108                 error = vm86_sysarch(p, uap->parms);
 109                 break;
 110         default:
 111                 error = EINVAL;
 112                 break;
 113         }
 114         return (error);
 115 }
 116
 117 int
 118 i386_extend_pcb(struct proc *p)
 119 {
 120         int i, offset;
 121         u_long *addr;
 122         struct pcb_ext *ext;
 123         struct soft_segment_descriptor ssd = {
 124                 0,                      /* segment base address (overwritten) */
 125                 ctob(IOPAGES + 1) - 1,  /* length */
 126                 SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
 127                 0,                      /* priority level */
 128                 1,                      /* descriptor present */
 129                 0, 0,
 130                 0,                      /* default 32 size */
 131                 0                       /* granularity */
 132         };
 133
 134         ext = (struct pcb_ext *)kmem_alloc(kernel_map, ctob(IOPAGES+1));
 135         if (ext == 0)
 136                 return (ENOMEM);
 137         p->p_addr->u_pcb.pcb_ext = ext;
 138         bzero(ext, sizeof(struct pcb_ext));
 139         ext->ext_tss.tss_esp0 = (unsigned)p->p_addr + ctob(UPAGES) - 16;
 140         ext->ext_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 141         /*
 142          * The last byte of the i/o map must be followed by an 0xff byte.
 143          * We arbitrarily allocate 16 bytes here, to keep the starting
 144          * address on a doubleword boundary.
 145          */
 146         offset = PAGE_SIZE - 16;
 147         ext->ext_tss.tss_ioopt =
 148             (offset - ((unsigned)&ext->ext_tss - (unsigned)ext)) << 16;
 149         ext->ext_iomap = (caddr_t)ext + offset;
 150         ext->ext_vm86.vm86_intmap = (caddr_t)ext + offset - 32;
 151
 152         addr = (u_long *)ext->ext_vm86.vm86_intmap;
 153         for (i = 0; i < (ctob(IOPAGES) + 32 + 16) / sizeof(u_long); i++)
 154                 *addr++ = ~0;
 155
 156         ssd.ssd_base = (unsigned)&ext->ext_tss;
 157         ssd.ssd_limit -= ((unsigned)&ext->ext_tss - (unsigned)ext);
 158         ssdtosd(&ssd, &ext->ext_tssd);
 159
 160         /* switch to the new TSS after syscall completes */
 161         need_resched();
 162
 163         return 0;
 164 }
 165
 166 struct i386_ioperm_args {
 167         u_int start;
 168         u_int length;
 169         int enable;
 170 };
 171
 172 static int
 173 i386_set_ioperm(p, args)
 174         struct proc *p;
 175         char *args;
 176 {
 177         int i, error;
 178         struct i386_ioperm_args ua;
 179         char *iomap;
 180
 181         if ((error = copyin(args, &ua, sizeof(struct i386_ioperm_args))) != 0)
 182                 return (error);
 183
 184         if ((error = suser(p)) != 0)
 185                 return (error);
 186         if (securelevel > 0)
 187                 return (EPERM);
 188         /*
 189          * XXX
 190          * While this is restricted to root, we should probably figure out
 191          * whether any other driver is using this i/o address, as so not to
 192          * cause confusion.  This probably requires a global 'usage registry'.
 193          */
 194
 195         if (p->p_addr->u_pcb.pcb_ext == 0)
 196                 if ((error = i386_extend_pcb(p)) != 0)
 197                         return (error);
 198         iomap = (char *)p->p_addr->u_pcb.pcb_ext->ext_iomap;
 199
 200         if (ua.start + ua.length > IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY)
 201                 return (EINVAL);
 202
 203         for (i = ua.start; i < ua.start + ua.length; i++) {
 204                 if (ua.enable)
 205                         iomap[i >> 3] &= ~(1 << (i & 7));
 206                 else
 207                         iomap[i >> 3] |= (1 << (i & 7));
 208         }
 209         return (error);
 210 }
 211
 212 static int
 213 i386_get_ioperm(p, args)
 214         struct proc *p;
 215         char *args;
 216 {
 217         int i, state, error;
 218         struct i386_ioperm_args ua;
 219         char *iomap;
 220
 221         if ((error = copyin(args, &ua, sizeof(struct i386_ioperm_args))) != 0)
 222                 return (error);
 223         if (ua.start >= IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY)
 224                 return (EINVAL);
 225
 226         if (p->p_addr->u_pcb.pcb_ext == 0) {
 227                 ua.length = 0;
 228                 goto done;
 229         }
 230
 231         iomap = (char *)p->p_addr->u_pcb.pcb_ext->ext_iomap;
 232
 233         i = ua.start;
 234         state = (iomap[i >> 3] >> (i & 7)) & 1;
 235         ua.enable = !state;
 236         ua.length = 1;
 237
 238         for (i = ua.start + 1; i < IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY; i++) {
 239                 if (state != ((iomap[i >> 3] >> (i & 7)) & 1))
 240                         break;
 241                 ua.length++;
 242         }
 243
 244 done:
 245         error = copyout(&ua, args, sizeof(struct i386_ioperm_args));
 246         return (error);
 247 }
 248
 249 #ifdef USER_LDT
 250 /*
 251  * Update the GDT entry pointing to the LDT to point to the LDT of the
 252  * current process.  Do not staticize.
 253  */
 254 void
 255 set_user_ldt(struct pcb *pcb)
 256 {
 257         gdt_segs[GUSERLDT_SEL].ssd_base = (unsigned)pcb->pcb_ldt;
 258         gdt_segs[GUSERLDT_SEL].ssd_limit = (pcb->pcb_ldt_len * sizeof(union descriptor)) - 1;
 259 #ifdef SMP
 260         ssdtosd(&gdt_segs[GUSERLDT_SEL], &gdt[cpuid * NGDT + GUSERLDT_SEL].sd);
 261 #else
 262         ssdtosd(&gdt_segs[GUSERLDT_SEL], &gdt[GUSERLDT_SEL].sd);
 263 #endif
 264         lldt(GSEL(GUSERLDT_SEL, SEL_KPL));
 265         currentldt = GSEL(GUSERLDT_SEL, SEL_KPL);
 266 }
 267
 268 struct i386_get_ldt_args {
 269         int start;
 270         union descriptor *desc;
 271         int num;
 272 };
 273
 274 static int
 275 i386_get_ldt(p, args)
 276         struct proc *p;
 277         char *args;
 278 {
 279         int error = 0;
 280         struct pcb *pcb = &p->p_addr->u_pcb;
 281         int nldt, num;
 282         union descriptor *lp;
 283         int s;
 284         struct i386_get_ldt_args ua;
 285         struct i386_get_ldt_args *uap = &ua;
 286
 287         if ((error = copyin(args, uap, sizeof(struct i386_get_ldt_args))) < 0)
 288                 return(error);
 289
 290 #ifdef  DEBUG
 291         printf("i386_get_ldt: start=%d num=%d descs=%p\n",
 292             uap->start, uap->num, (void *)uap->desc);
 293 #endif
 294
 295         /* verify range of LDTs exist */
 296         if ((uap->start < 0) || (uap->num <= 0))
 297                 return(EINVAL);
 298
 299         s = splhigh();
 300
 301         if (pcb->pcb_ldt) {
 302                 nldt = pcb->pcb_ldt_len;
 303                 num = min(uap->num, nldt);
 304                 lp = &((union descriptor *)(pcb->pcb_ldt))[uap->start];
 305         } else {
 306                 nldt = sizeof(ldt)/sizeof(ldt[0]);
 307                 num = min(uap->num, nldt);
 308                 lp = &ldt[uap->start];
 309         }
 310         if (uap->start > nldt) {
 311                 splx(s);
 312                 return(EINVAL);
 313         }
 314
 315         error = copyout(lp, uap->desc, num * sizeof(union descriptor));
 316         if (!error)
 317                 p->p_retval[0] = num;
 318
 319         splx(s);
 320         return(error);
 321 }
 322
 323 struct i386_set_ldt_args {
 324         int start;
 325         union descriptor *desc;
 326         int num;
 327 };
 328
 329 static int
 330 i386_set_ldt(p, args)
 331         struct proc *p;
 332         char *args;
 333 {
 334         int error = 0, i, n;
 335         int largest_ld;
 336         struct pcb *pcb = &p->p_addr->u_pcb;
 337         int s;
 338         struct i386_set_ldt_args ua, *uap;
 339
 340         if ((error = copyin(args, &ua, sizeof(struct i386_set_ldt_args))) < 0)
 341                 return(error);
 342
 343         uap = &ua;
 344
 345 #ifdef  DEBUG
 346         printf("i386_set_ldt: start=%d num=%d descs=%p\n",
 347             uap->start, uap->num, (void *)uap->desc);
 348 #endif
 349
 350         /* verify range of descriptors to modify */
 351         if ((uap->start < 0) || (uap->start >= MAX_LD) || (uap->num < 0) ||
 352                 (uap->num > MAX_LD))
 353         {
 354                 return(EINVAL);
 355         }
 356         largest_ld = uap->start + uap->num - 1;
 357         if (largest_ld >= MAX_LD)
 358                 return(EINVAL);
 359
 360         /* allocate user ldt */
 361         if (!pcb->pcb_ldt || (largest_ld >= pcb->pcb_ldt_len)) {
 362                 union descriptor *new_ldt = (union descriptor *)kmem_alloc(
 363                         kernel_map, SIZE_FROM_LARGEST_LD(largest_ld));
 364                 if (new_ldt == NULL) {
 365                         return ENOMEM;
 366                 }
 367                 if (pcb->pcb_ldt) {
 368                         bcopy(pcb->pcb_ldt, new_ldt, pcb->pcb_ldt_len
 369                                 * sizeof(union descriptor));
 370                         kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)pcb->pcb_ldt,
 371                                 pcb->pcb_ldt_len * sizeof(union descriptor));
 372                 } else {
 373                         bcopy(ldt, new_ldt, sizeof(ldt));
 374                 }
 375                 pcb->pcb_ldt = (caddr_t)new_ldt;
 376                 pcb->pcb_ldt_len = NEW_MAX_LD(largest_ld);
 377                 if (pcb == curpcb)
 378                     set_user_ldt(pcb);
 379         }
 380
 381         /* Check descriptors for access violations */
 382         for (i = 0, n = uap->start; i < uap->num; i++, n++) {
 383                 union descriptor desc, *dp;
 384                 dp = &uap->desc[i];
 385                 error = copyin(dp, &desc, sizeof(union descriptor));
 386                 if (error)
 387                         return(error);
 388
 389                 switch (desc.sd.sd_type) {
 390                 case SDT_SYSNULL:       /* system null */
 391                         desc.sd.sd_p = 0;
 392                         break;
 393                 case SDT_SYS286TSS: /* system 286 TSS available */
 394                 case SDT_SYSLDT:    /* system local descriptor table */
 395                 case SDT_SYS286BSY: /* system 286 TSS busy */
 396                 case SDT_SYSTASKGT: /* system task gate */
 397                 case SDT_SYS286IGT: /* system 286 interrupt gate */
 398                 case SDT_SYS286TGT: /* system 286 trap gate */
 399                 case SDT_SYSNULL2:  /* undefined by Intel */
 400                 case SDT_SYS386TSS: /* system 386 TSS available */
 401                 case SDT_SYSNULL3:  /* undefined by Intel */
 402                 case SDT_SYS386BSY: /* system 386 TSS busy */
 403                 case SDT_SYSNULL4:  /* undefined by Intel */
 404                 case SDT_SYS386IGT: /* system 386 interrupt gate */
 405                 case SDT_SYS386TGT: /* system 386 trap gate */
 406                 case SDT_SYS286CGT: /* system 286 call gate */
 407                 case SDT_SYS386CGT: /* system 386 call gate */
 408                         /* I can't think of any reason to allow a user proc
 409                          * to create a segment of these types.  They are
 410                          * for OS use only.
 411                          */
 412                         return EACCES;
 413
 414                 /* memory segment types */
 415                 case SDT_MEMEC:   /* memory execute only conforming */
 416                 case SDT_MEMEAC:  /* memory execute only accessed conforming */
 417                 case SDT_MEMERC:  /* memory execute read conforming */
 418                 case SDT_MEMERAC: /* memory execute read accessed conforming */
 419                          /* Must be "present" if executable and conforming. */
 420                          if (desc.sd.sd_p == 0)
 421                                  return (EACCES);
 422                         break;
 423                 case SDT_MEMRO:   /* memory read only */
 424                 case SDT_MEMROA:  /* memory read only accessed */
 425                 case SDT_MEMRW:   /* memory read write */
 426                 case SDT_MEMRWA:  /* memory read write accessed */
 427                 case SDT_MEMROD:  /* memory read only expand dwn limit */
 428                 case SDT_MEMRODA: /* memory read only expand dwn lim accessed */
 429                 case SDT_MEMRWD:  /* memory read write expand dwn limit */
 430                 case SDT_MEMRWDA: /* memory read write expand dwn lim acessed */
 431                 case SDT_MEME:    /* memory execute only */
 432                 case SDT_MEMEA:   /* memory execute only accessed */
 433                 case SDT_MEMER:   /* memory execute read */
 434                 case SDT_MEMERA:  /* memory execute read accessed */
 435                         break;
 436                 default:
 437                         return(EINVAL);
 438                         /*NOTREACHED*/
 439                 }
 440
 441                 /* Only user (ring-3) descriptors may be present. */
 442                 if ((desc.sd.sd_p != 0) && (desc.sd.sd_dpl != SEL_UPL))
 443                         return (EACCES);
 444         }
 445
 446         s = splhigh();
 447
 448         /* Fill in range */
 449         error = copyin(uap->desc,
 450                  &((union descriptor *)(pcb->pcb_ldt))[uap->start],
 451                 uap->num * sizeof(union descriptor));
 452         if (!error)
 453                 p->p_retval[0] = uap->start;
 454
 455         splx(s);
 456         return(error);
 457 }
 458 #endif  /* USER_LDT */