sys/i386/i386/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  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      from: @(#)sys_machdep.c 5.5 (Berkeley) 1/19/91
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_capsicum.h"
  36 #include "opt_kstack_pages.h"
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/capsicum.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/lock.h>
  42 #include <sys/malloc.h>
  43 #include <sys/mutex.h>
  44 #include <sys/priv.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/smp.h>
  47 #include <sys/sysproto.h>
  48
  49 #include <vm/vm.h>
  50 #include <vm/pmap.h>
  51 #include <vm/vm_map.h>
  52 #include <vm/vm_extern.h>
  53
  54 #include <machine/cpu.h>
  55 #include <machine/pcb.h>
  56 #include <machine/pcb_ext.h>
  57 #include <machine/proc.h>
  58 #include <machine/sysarch.h>
  59
  60 #include <security/audit/audit.h>
  61
  62 #ifdef XEN
  63 #include <machine/xen/xenfunc.h>
  64
  65 void i386_reset_ldt(struct proc_ldt *pldt);
  66
  67 void
  68 i386_reset_ldt(struct proc_ldt *pldt)
  69 {
  70         xen_set_ldt((vm_offset_t)pldt->ldt_base, pldt->ldt_len);
  71 }
  72 #else
  73 #define i386_reset_ldt(x)
  74 #endif
  75
  76 #include <vm/vm_kern.h>         /* for kernel_map */
  77
  78 #define MAX_LD 8192
  79 #define LD_PER_PAGE 512
  80 #define NEW_MAX_LD(num)  ((num + LD_PER_PAGE) & ~(LD_PER_PAGE-1))
  81 #define SIZE_FROM_LARGEST_LD(num) (NEW_MAX_LD(num) << 3)
  82 #define NULL_LDT_BASE   ((caddr_t)NULL)
  83
  84 #ifdef SMP
  85 static void set_user_ldt_rv(struct vmspace *vmsp);
  86 #endif
  87 static int i386_set_ldt_data(struct thread *, int start, int num,
  88         union descriptor *descs);
  89 static int i386_ldt_grow(struct thread *td, int len);
  90
  91 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
  92 struct sysarch_args {
  93         int op;
  94         char *parms;
  95 };
  96 #endif
  97
  98 int
  99 sysarch(td, uap)
 100         struct thread *td;
 101         register struct sysarch_args *uap;
 102 {
 103         int error;
 104         union descriptor *lp;
 105         union {
 106                 struct i386_ldt_args largs;
 107                 struct i386_ioperm_args iargs;
 108                 struct i386_get_xfpustate xfpu;
 109         } kargs;
 110         uint32_t base;
 111         struct segment_descriptor sd, *sdp;
 112
 113         AUDIT_ARG_CMD(uap->op);
 114
 115 #ifdef CAPABILITY_MODE
 116         /*
 117          * When adding new operations, add a new case statement here to
 118          * explicitly indicate whether or not the operation is safe to
 119          * perform in capability mode.
 120          */
 121         if (IN_CAPABILITY_MODE(td)) {
 122                 switch (uap->op) {
 123                 case I386_GET_LDT:
 124                 case I386_SET_LDT:
 125                 case I386_GET_IOPERM:
 126                 case I386_GET_FSBASE:
 127                 case I386_SET_FSBASE:
 128                 case I386_GET_GSBASE:
 129                 case I386_SET_GSBASE:
 130                 case I386_GET_XFPUSTATE:
 131                         break;
 132
 133                 case I386_SET_IOPERM:
 134                 default:
 135 #ifdef KTRACE
 136                         if (KTRPOINT(td, KTR_CAPFAIL))
 137                                 ktrcapfail(CAPFAIL_SYSCALL, NULL, NULL);
 138 #endif
 139                         return (ECAPMODE);
 140                 }
 141         }
 142 #endif
 143
 144         switch (uap->op) {
 145         case I386_GET_IOPERM:
 146         case I386_SET_IOPERM:
 147                 if ((error = copyin(uap->parms, &kargs.iargs,
 148                     sizeof(struct i386_ioperm_args))) != 0)
 149                         return (error);
 150                 break;
 151         case I386_GET_LDT:
 152         case I386_SET_LDT:
 153                 if ((error = copyin(uap->parms, &kargs.largs,
 154                     sizeof(struct i386_ldt_args))) != 0)
 155                         return (error);
 156                 if (kargs.largs.num > MAX_LD || kargs.largs.num <= 0)
 157                         return (EINVAL);
 158                 break;
 159         case I386_GET_XFPUSTATE:
 160                 if ((error = copyin(uap->parms, &kargs.xfpu,
 161                     sizeof(struct i386_get_xfpustate))) != 0)
 162                         return (error);
 163                 break;
 164         default:
 165                 break;
 166         }
 167
 168         switch(uap->op) {
 169         case I386_GET_LDT:
 170                 error = i386_get_ldt(td, &kargs.largs);
 171                 break;
 172         case I386_SET_LDT:
 173                 if (kargs.largs.descs != NULL) {
 174                         lp = (union descriptor *)malloc(
 175                             kargs.largs.num * sizeof(union descriptor),
 176                             M_TEMP, M_WAITOK);
 177                         error = copyin(kargs.largs.descs, lp,
 178                             kargs.largs.num * sizeof(union descriptor));
 179                         if (error == 0)
 180                                 error = i386_set_ldt(td, &kargs.largs, lp);
 181                         free(lp, M_TEMP);
 182                 } else {
 183                         error = i386_set_ldt(td, &kargs.largs, NULL);
 184                 }
 185                 break;
 186         case I386_GET_IOPERM:
 187                 error = i386_get_ioperm(td, &kargs.iargs);
 188                 if (error == 0)
 189                         error = copyout(&kargs.iargs, uap->parms,
 190                             sizeof(struct i386_ioperm_args));
 191                 break;
 192         case I386_SET_IOPERM:
 193                 error = i386_set_ioperm(td, &kargs.iargs);
 194                 break;
 195         case I386_VM86:
 196                 error = vm86_sysarch(td, uap->parms);
 197                 break;
 198         case I386_GET_FSBASE:
 199                 sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 200                 base = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
 201                 error = copyout(&base, uap->parms, sizeof(base));
 202                 break;
 203         case I386_SET_FSBASE:
 204                 error = copyin(uap->parms, &base, sizeof(base));
 205                 if (!error) {
 206                         /*
 207                          * Construct a descriptor and store it in the pcb for
 208                          * the next context switch.  Also store it in the gdt
 209                          * so that the load of tf_fs into %fs will activate it
 210                          * at return to userland.
 211                          */
 212                         sd.sd_lobase = base & 0xffffff;
 213                         sd.sd_hibase = (base >> 24) & 0xff;
 214 #ifdef XEN
 215                         /* need to do nosegneg like Linux */
 216                         sd.sd_lolimit = (HYPERVISOR_VIRT_START >> 12) & 0xffff;
 217 #else
 218                         sd.sd_lolimit = 0xffff; /* 4GB limit, wraps around */
 219 #endif
 220                         sd.sd_hilimit = 0xf;
 221                         sd.sd_type  = SDT_MEMRWA;
 222                         sd.sd_dpl   = SEL_UPL;
 223                         sd.sd_p     = 1;
 224                         sd.sd_xx    = 0;
 225                         sd.sd_def32 = 1;
 226                         sd.sd_gran  = 1;
 227                         critical_enter();
 228                         td->td_pcb->pcb_fsd = sd;
 229 #ifdef XEN
 230                         HYPERVISOR_update_descriptor(vtomach(&PCPU_GET(fsgs_gdt)[0]),
 231                             *(uint64_t *)&sd);
 232 #else
 233                         PCPU_GET(fsgs_gdt)[0] = sd;
 234 #endif
 235                         critical_exit();
 236                         td->td_frame->tf_fs = GSEL(GUFS_SEL, SEL_UPL);
 237                 }
 238                 break;
 239         case I386_GET_GSBASE:
 240                 sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 241                 base = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
 242                 error = copyout(&base, uap->parms, sizeof(base));
 243                 break;
 244         case I386_SET_GSBASE:
 245                 error = copyin(uap->parms, &base, sizeof(base));
 246                 if (!error) {
 247                         /*
 248                          * Construct a descriptor and store it in the pcb for
 249                          * the next context switch.  Also store it in the gdt
 250                          * because we have to do a load_gs() right now.
 251                          */
 252                         sd.sd_lobase = base & 0xffffff;
 253                         sd.sd_hibase = (base >> 24) & 0xff;
 254
 255 #ifdef XEN
 256                         /* need to do nosegneg like Linux */
 257                         sd.sd_lolimit = (HYPERVISOR_VIRT_START >> 12) & 0xffff;
 258 #else
 259                         sd.sd_lolimit = 0xffff; /* 4GB limit, wraps around */
 260 #endif
 261                         sd.sd_hilimit = 0xf;
 262                         sd.sd_type  = SDT_MEMRWA;
 263                         sd.sd_dpl   = SEL_UPL;
 264                         sd.sd_p     = 1;
 265                         sd.sd_xx    = 0;
 266                         sd.sd_def32 = 1;
 267                         sd.sd_gran  = 1;
 268                         critical_enter();
 269                         td->td_pcb->pcb_gsd = sd;
 270 #ifdef XEN
 271                         HYPERVISOR_update_descriptor(vtomach(&PCPU_GET(fsgs_gdt)[1]),
 272                             *(uint64_t *)&sd);
 273 #else
 274                         PCPU_GET(fsgs_gdt)[1] = sd;
 275 #endif
 276                         critical_exit();
 277                         load_gs(GSEL(GUGS_SEL, SEL_UPL));
 278                 }
 279                 break;
 280         case I386_GET_XFPUSTATE:
 281                 if (kargs.xfpu.len > cpu_max_ext_state_size -
 282                     sizeof(union savefpu))
 283                         return (EINVAL);
 284                 npxgetregs(td);
 285                 error = copyout((char *)(get_pcb_user_save_td(td) + 1),
 286                     kargs.xfpu.addr, kargs.xfpu.len);
 287                 break;
 288         default:
 289                 error = EINVAL;
 290                 break;
 291         }
 292         return (error);
 293 }
 294
 295 int
 296 i386_extend_pcb(struct thread *td)
 297 {
 298         int i, offset;
 299         u_long *addr;
 300         struct pcb_ext *ext;
 301         struct soft_segment_descriptor ssd = {
 302                 0,                      /* segment base address (overwritten) */
 303                 ctob(IOPAGES + 1) - 1,  /* length */
 304                 SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
 305                 0,                      /* priority level */
 306                 1,                      /* descriptor present */
 307                 0, 0,
 308                 0,                      /* default 32 size */
 309                 0                       /* granularity */
 310         };
 311
 312         ext = (struct pcb_ext *)kmem_malloc(kernel_arena, ctob(IOPAGES+1),
 313             M_WAITOK | M_ZERO);
 314         /* -16 is so we can convert a trapframe into vm86trapframe inplace */
 315         ext->ext_tss.tss_esp0 = td->td_kstack + ctob(KSTACK_PAGES) -
 316             sizeof(struct pcb) - 16;
 317         ext->ext_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 318         /*
 319          * The last byte of the i/o map must be followed by an 0xff byte.
 320          * We arbitrarily allocate 16 bytes here, to keep the starting
 321          * address on a doubleword boundary.
 322          */
 323         offset = PAGE_SIZE - 16;
 324         ext->ext_tss.tss_ioopt =
 325             (offset - ((unsigned)&ext->ext_tss - (unsigned)ext)) << 16;
 326         ext->ext_iomap = (caddr_t)ext + offset;
 327         ext->ext_vm86.vm86_intmap = (caddr_t)ext + offset - 32;
 328
 329         addr = (u_long *)ext->ext_vm86.vm86_intmap;
 330         for (i = 0; i < (ctob(IOPAGES) + 32 + 16) / sizeof(u_long); i++)
 331                 *addr++ = ~0;
 332
 333         ssd.ssd_base = (unsigned)&ext->ext_tss;
 334         ssd.ssd_limit -= ((unsigned)&ext->ext_tss - (unsigned)ext);
 335         ssdtosd(&ssd, &ext->ext_tssd);
 336
 337         KASSERT(td == curthread, ("giving TSS to !curthread"));
 338         KASSERT(td->td_pcb->pcb_ext == 0, ("already have a TSS!"));
 339
 340         /* Switch to the new TSS. */
 341         critical_enter();
 342         td->td_pcb->pcb_ext = ext;
 343         PCPU_SET(private_tss, 1);
 344         *PCPU_GET(tss_gdt) = ext->ext_tssd;
 345         ltr(GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL));
 346         critical_exit();
 347
 348         return 0;
 349 }
 350
 351 int
 352 i386_set_ioperm(td, uap)
 353         struct thread *td;
 354         struct i386_ioperm_args *uap;
 355 {
 356         int i, error;
 357         char *iomap;
 358
 359         if ((error = priv_check(td, PRIV_IO)) != 0)
 360                 return (error);
 361         if ((error = securelevel_gt(td->td_ucred, 0)) != 0)
 362                 return (error);
 363         /*
 364          * XXX
 365          * While this is restricted to root, we should probably figure out
 366          * whether any other driver is using this i/o address, as so not to
 367          * cause confusion.  This probably requires a global 'usage registry'.
 368          */
 369
 370         if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 371                 if ((error = i386_extend_pcb(td)) != 0)
 372                         return (error);
 373         iomap = (char *)td->td_pcb->pcb_ext->ext_iomap;
 374
 375         if (uap->start + uap->length > IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY)
 376                 return (EINVAL);
 377
 378         for (i = uap->start; i < uap->start + uap->length; i++) {
 379                 if (uap->enable)
 380                         iomap[i >> 3] &= ~(1 << (i & 7));
 381                 else
 382                         iomap[i >> 3] |= (1 << (i & 7));
 383         }
 384         return (error);
 385 }
 386
 387 int
 388 i386_get_ioperm(td, uap)
 389         struct thread *td;
 390         struct i386_ioperm_args *uap;
 391 {
 392         int i, state;
 393         char *iomap;
 394
 395         if (uap->start >= IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY)
 396                 return (EINVAL);
 397
 398         if (td->td_pcb->pcb_ext == 0) {
 399                 uap->length = 0;
 400                 goto done;
 401         }
 402
 403         iomap = (char *)td->td_pcb->pcb_ext->ext_iomap;
 404
 405         i = uap->start;
 406         state = (iomap[i >> 3] >> (i & 7)) & 1;
 407         uap->enable = !state;
 408         uap->length = 1;
 409
 410         for (i = uap->start + 1; i < IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY; i++) {
 411                 if (state != ((iomap[i >> 3] >> (i & 7)) & 1))
 412                         break;
 413                 uap->length++;
 414         }
 415
 416 done:
 417         return (0);
 418 }
 419
 420 /*
 421  * Update the GDT entry pointing to the LDT to point to the LDT of the
 422  * current process. Manage dt_lock holding/unholding autonomously.
 423  */
 424 void
 425 set_user_ldt(struct mdproc *mdp)
 426 {
 427         struct proc_ldt *pldt;
 428         int dtlocked;
 429
 430         dtlocked = 0;
 431         if (!mtx_owned(&dt_lock)) {
 432                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 433                 dtlocked = 1;
 434         }
 435
 436         pldt = mdp->md_ldt;
 437 #ifdef XEN
 438         i386_reset_ldt(pldt);
 439         PCPU_SET(currentldt, (int)pldt);
 440 #else
 441 #ifdef SMP
 442         gdt[PCPU_GET(cpuid) * NGDT + GUSERLDT_SEL].sd = pldt->ldt_sd;
 443 #else
 444         gdt[GUSERLDT_SEL].sd = pldt->ldt_sd;
 445 #endif
 446         lldt(GSEL(GUSERLDT_SEL, SEL_KPL));
 447         PCPU_SET(currentldt, GSEL(GUSERLDT_SEL, SEL_KPL));
 448 #endif /* XEN */
 449         if (dtlocked)
 450                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 451 }
 452
 453 #ifdef SMP
 454 static void
 455 set_user_ldt_rv(struct vmspace *vmsp)
 456 {
 457         struct thread *td;
 458
 459         td = curthread;
 460         if (vmsp != td->td_proc->p_vmspace)
 461                 return;
 462
 463         set_user_ldt(&td->td_proc->p_md);
 464 }
 465 #endif
 466
 467 #ifdef XEN
 468
 469 /*
 470  * dt_lock must be held. Returns with dt_lock held.
 471  */
 472 struct proc_ldt *
 473 user_ldt_alloc(struct mdproc *mdp, int len)
 474 {
 475         struct proc_ldt *pldt, *new_ldt;
 476
 477         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 478         mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 479         new_ldt = malloc(sizeof(struct proc_ldt),
 480                 M_SUBPROC, M_WAITOK);
 481
 482         new_ldt->ldt_len = len = NEW_MAX_LD(len);
 483         new_ldt->ldt_base = (caddr_t)kmem_malloc(kernel_arena,
 484             round_page(len * sizeof(union descriptor)), M_WAITOK);
 485         new_ldt->ldt_refcnt = 1;
 486         new_ldt->ldt_active = 0;
 487
 488         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 489         if ((pldt = mdp->md_ldt)) {
 490                 if (len > pldt->ldt_len)
 491                         len = pldt->ldt_len;
 492                 bcopy(pldt->ldt_base, new_ldt->ldt_base,
 493                     len * sizeof(union descriptor));
 494         } else {
 495                 bcopy(ldt, new_ldt->ldt_base, PAGE_SIZE);
 496         }
 497         mtx_unlock_spin(&dt_lock);  /* XXX kill once pmap locking fixed. */
 498         pmap_map_readonly(kernel_pmap, (vm_offset_t)new_ldt->ldt_base,
 499                           new_ldt->ldt_len*sizeof(union descriptor));
 500         mtx_lock_spin(&dt_lock);  /* XXX kill once pmap locking fixed. */
 501         return (new_ldt);
 502 }
 503 #else
 504 /*
 505  * dt_lock must be held. Returns with dt_lock held.
 506  */
 507 struct proc_ldt *
 508 user_ldt_alloc(struct mdproc *mdp, int len)
 509 {
 510         struct proc_ldt *pldt, *new_ldt;
 511
 512         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 513         mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 514         new_ldt = malloc(sizeof(struct proc_ldt),
 515                 M_SUBPROC, M_WAITOK);
 516
 517         new_ldt->ldt_len = len = NEW_MAX_LD(len);
 518         new_ldt->ldt_base = (caddr_t)kmem_malloc(kernel_arena,
 519             len * sizeof(union descriptor), M_WAITOK);
 520         new_ldt->ldt_refcnt = 1;
 521         new_ldt->ldt_active = 0;
 522
 523         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 524         gdt_segs[GUSERLDT_SEL].ssd_base = (unsigned)new_ldt->ldt_base;
 525         gdt_segs[GUSERLDT_SEL].ssd_limit = len * sizeof(union descriptor) - 1;
 526         ssdtosd(&gdt_segs[GUSERLDT_SEL], &new_ldt->ldt_sd);
 527
 528         if ((pldt = mdp->md_ldt) != NULL) {
 529                 if (len > pldt->ldt_len)
 530                         len = pldt->ldt_len;
 531                 bcopy(pldt->ldt_base, new_ldt->ldt_base,
 532                     len * sizeof(union descriptor));
 533         } else
 534                 bcopy(ldt, new_ldt->ldt_base, sizeof(ldt));
 535
 536         return (new_ldt);
 537 }
 538 #endif /* !XEN */
 539
 540 /*
 541  * Must be called with dt_lock held.  Returns with dt_lock unheld.
 542  */
 543 void
 544 user_ldt_free(struct thread *td)
 545 {
 546         struct mdproc *mdp = &td->td_proc->p_md;
 547         struct proc_ldt *pldt;
 548
 549         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 550         if ((pldt = mdp->md_ldt) == NULL) {
 551                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 552                 return;
 553         }
 554
 555         if (td == curthread) {
 556 #ifdef XEN
 557                 i386_reset_ldt(&default_proc_ldt);
 558                 PCPU_SET(currentldt, (int)&default_proc_ldt);
 559 #else
 560                 lldt(_default_ldt);
 561                 PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
 562 #endif
 563         }
 564
 565         mdp->md_ldt = NULL;
 566         user_ldt_deref(pldt);
 567 }
 568
 569 void
 570 user_ldt_deref(struct proc_ldt *pldt)
 571 {
 572
 573         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 574         if (--pldt->ldt_refcnt == 0) {
 575                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 576                 kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)pldt->ldt_base,
 577                         pldt->ldt_len * sizeof(union descriptor));
 578                 free(pldt, M_SUBPROC);
 579         } else
 580                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 581 }
 582
 583 /*
 584  * Note for the authors of compat layers (linux, etc): copyout() in
 585  * the function below is not a problem since it presents data in
 586  * arch-specific format (i.e. i386-specific in this case), not in
 587  * the OS-specific one.
 588  */
 589 int
 590 i386_get_ldt(td, uap)
 591         struct thread *td;
 592         struct i386_ldt_args *uap;
 593 {
 594         int error = 0;
 595         struct proc_ldt *pldt;
 596         int nldt, num;
 597         union descriptor *lp;
 598
 599 #ifdef  DEBUG
 600         printf("i386_get_ldt: start=%d num=%d descs=%p\n",
 601             uap->start, uap->num, (void *)uap->descs);
 602 #endif
 603
 604         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 605         if ((pldt = td->td_proc->p_md.md_ldt) != NULL) {
 606                 nldt = pldt->ldt_len;
 607                 lp = &((union descriptor *)(pldt->ldt_base))[uap->start];
 608                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 609                 num = min(uap->num, nldt);
 610         } else {
 611                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 612                 nldt = sizeof(ldt)/sizeof(ldt[0]);
 613                 num = min(uap->num, nldt);
 614                 lp = &ldt[uap->start];
 615         }
 616
 617         if ((uap->start > (unsigned int)nldt) ||
 618             ((unsigned int)num > (unsigned int)nldt) ||
 619             ((unsigned int)(uap->start + num) > (unsigned int)nldt))
 620                 return(EINVAL);
 621
 622         error = copyout(lp, uap->descs, num * sizeof(union descriptor));
 623         if (!error)
 624                 td->td_retval[0] = num;
 625
 626         return(error);
 627 }
 628
 629 int
 630 i386_set_ldt(td, uap, descs)
 631         struct thread *td;
 632         struct i386_ldt_args *uap;
 633         union descriptor *descs;
 634 {
 635         int error = 0, i;
 636         int largest_ld;
 637         struct mdproc *mdp = &td->td_proc->p_md;
 638         struct proc_ldt *pldt;
 639         union descriptor *dp;
 640
 641 #ifdef  DEBUG
 642         printf("i386_set_ldt: start=%d num=%d descs=%p\n",
 643             uap->start, uap->num, (void *)uap->descs);
 644 #endif
 645
 646         if (descs == NULL) {
 647                 /* Free descriptors */
 648                 if (uap->start == 0 && uap->num == 0) {
 649                         /*
 650                          * Treat this as a special case, so userland needn't
 651                          * know magic number NLDT.
 652                          */
 653                         uap->start = NLDT;
 654                         uap->num = MAX_LD - NLDT;
 655                 }
 656                 if (uap->num == 0)
 657                         return (EINVAL);
 658                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 659                 if ((pldt = mdp->md_ldt) == NULL ||
 660                     uap->start >= pldt->ldt_len) {
 661                         mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 662                         return (0);
 663                 }
 664                 largest_ld = uap->start + uap->num;
 665                 if (largest_ld > pldt->ldt_len)
 666                         largest_ld = pldt->ldt_len;
 667                 i = largest_ld - uap->start;
 668                 bzero(&((union descriptor *)(pldt->ldt_base))[uap->start],
 669                     sizeof(union descriptor) * i);
 670                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 671                 return (0);
 672         }
 673
 674         if (!(uap->start == LDT_AUTO_ALLOC && uap->num == 1)) {
 675                 /* verify range of descriptors to modify */
 676                 largest_ld = uap->start + uap->num;
 677                 if (uap->start >= MAX_LD || largest_ld > MAX_LD) {
 678                         return (EINVAL);
 679                 }
 680         }
 681
 682         /* Check descriptors for access violations */
 683         for (i = 0; i < uap->num; i++) {
 684                 dp = &descs[i];
 685
 686                 switch (dp->sd.sd_type) {
 687                 case SDT_SYSNULL:       /* system null */
 688                         dp->sd.sd_p = 0;
 689                         break;
 690                 case SDT_SYS286TSS: /* system 286 TSS available */
 691                 case SDT_SYSLDT:    /* system local descriptor table */
 692                 case SDT_SYS286BSY: /* system 286 TSS busy */
 693                 case SDT_SYSTASKGT: /* system task gate */
 694                 case SDT_SYS286IGT: /* system 286 interrupt gate */
 695                 case SDT_SYS286TGT: /* system 286 trap gate */
 696                 case SDT_SYSNULL2:  /* undefined by Intel */
 697                 case SDT_SYS386TSS: /* system 386 TSS available */
 698                 case SDT_SYSNULL3:  /* undefined by Intel */
 699                 case SDT_SYS386BSY: /* system 386 TSS busy */
 700                 case SDT_SYSNULL4:  /* undefined by Intel */
 701                 case SDT_SYS386IGT: /* system 386 interrupt gate */
 702                 case SDT_SYS386TGT: /* system 386 trap gate */
 703                 case SDT_SYS286CGT: /* system 286 call gate */
 704                 case SDT_SYS386CGT: /* system 386 call gate */
 705                         /* I can't think of any reason to allow a user proc
 706                          * to create a segment of these types.  They are
 707                          * for OS use only.
 708                          */
 709                         return (EACCES);
 710                         /*NOTREACHED*/
 711
 712                 /* memory segment types */
 713                 case SDT_MEMEC:   /* memory execute only conforming */
 714                 case SDT_MEMEAC:  /* memory execute only accessed conforming */
 715                 case SDT_MEMERC:  /* memory execute read conforming */
 716                 case SDT_MEMERAC: /* memory execute read accessed conforming */
 717                          /* Must be "present" if executable and conforming. */
 718                         if (dp->sd.sd_p == 0)
 719                                 return (EACCES);
 720                         break;
 721                 case SDT_MEMRO:   /* memory read only */
 722                 case SDT_MEMROA:  /* memory read only accessed */
 723                 case SDT_MEMRW:   /* memory read write */
 724                 case SDT_MEMRWA:  /* memory read write accessed */
 725                 case SDT_MEMROD:  /* memory read only expand dwn limit */
 726                 case SDT_MEMRODA: /* memory read only expand dwn lim accessed */
 727                 case SDT_MEMRWD:  /* memory read write expand dwn limit */
 728                 case SDT_MEMRWDA: /* memory read write expand dwn lim acessed */
 729                 case SDT_MEME:    /* memory execute only */
 730                 case SDT_MEMEA:   /* memory execute only accessed */
 731                 case SDT_MEMER:   /* memory execute read */
 732                 case SDT_MEMERA:  /* memory execute read accessed */
 733                         break;
 734                 default:
 735                         return(EINVAL);
 736                         /*NOTREACHED*/
 737                 }
 738
 739                 /* Only user (ring-3) descriptors may be present. */
 740                 if ((dp->sd.sd_p != 0) && (dp->sd.sd_dpl != SEL_UPL))
 741                         return (EACCES);
 742         }
 743
 744         if (uap->start == LDT_AUTO_ALLOC && uap->num == 1) {
 745                 /* Allocate a free slot */
 746                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 747                 if ((pldt = mdp->md_ldt) == NULL) {
 748                         if ((error = i386_ldt_grow(td, NLDT + 1))) {
 749                                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 750                                 return (error);
 751                         }
 752                         pldt = mdp->md_ldt;
 753                 }
 754 again:
 755                 /*
 756                  * start scanning a bit up to leave room for NVidia and
 757                  * Wine, which still user the "Blat" method of allocation.
 758                  */
 759                 dp = &((union descriptor *)(pldt->ldt_base))[NLDT];
 760                 for (i = NLDT; i < pldt->ldt_len; ++i) {
 761                         if (dp->sd.sd_type == SDT_SYSNULL)
 762                                 break;
 763                         dp++;
 764                 }
 765                 if (i >= pldt->ldt_len) {
 766                         if ((error = i386_ldt_grow(td, pldt->ldt_len+1))) {
 767                                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 768                                 return (error);
 769                         }
 770                         goto again;
 771                 }
 772                 uap->start = i;
 773                 error = i386_set_ldt_data(td, i, 1, descs);
 774                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 775         } else {
 776                 largest_ld = uap->start + uap->num;
 777                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 778                 if (!(error = i386_ldt_grow(td, largest_ld))) {
 779                         error = i386_set_ldt_data(td, uap->start, uap->num,
 780                             descs);
 781                 }
 782                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 783         }
 784         if (error == 0)
 785                 td->td_retval[0] = uap->start;
 786         return (error);
 787 }
 788 #ifdef XEN
 789 static int
 790 i386_set_ldt_data(struct thread *td, int start, int num,
 791         union descriptor *descs)
 792 {
 793         struct mdproc *mdp = &td->td_proc->p_md;
 794         struct proc_ldt *pldt = mdp->md_ldt;
 795
 796         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 797
 798         while (num) {
 799                 xen_update_descriptor(
 800                     &((union descriptor *)(pldt->ldt_base))[start],
 801                     descs);
 802                 num--;
 803                 start++;
 804                 descs++;
 805         }
 806         return (0);
 807 }
 808 #else
 809 static int
 810 i386_set_ldt_data(struct thread *td, int start, int num,
 811         union descriptor *descs)
 812 {
 813         struct mdproc *mdp = &td->td_proc->p_md;
 814         struct proc_ldt *pldt = mdp->md_ldt;
 815
 816         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 817
 818         /* Fill in range */
 819         bcopy(descs,
 820             &((union descriptor *)(pldt->ldt_base))[start],
 821             num * sizeof(union descriptor));
 822         return (0);
 823 }
 824 #endif /* !XEN */
 825
 826 static int
 827 i386_ldt_grow(struct thread *td, int len)
 828 {
 829         struct mdproc *mdp = &td->td_proc->p_md;
 830         struct proc_ldt *new_ldt, *pldt;
 831         caddr_t old_ldt_base = NULL_LDT_BASE;
 832         int old_ldt_len = 0;
 833
 834         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 835
 836         if (len > MAX_LD)
 837                 return (ENOMEM);
 838         if (len < NLDT + 1)
 839                 len = NLDT + 1;
 840
 841         /* Allocate a user ldt. */
 842         if ((pldt = mdp->md_ldt) == NULL || len > pldt->ldt_len) {
 843                 new_ldt = user_ldt_alloc(mdp, len);
 844                 if (new_ldt == NULL)
 845                         return (ENOMEM);
 846                 pldt = mdp->md_ldt;
 847
 848                 if (pldt != NULL) {
 849                         if (new_ldt->ldt_len <= pldt->ldt_len) {
 850                                 /*
 851                                  * We just lost the race for allocation, so
 852                                  * free the new object and return.
 853                                  */
 854                                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 855                                 kmem_free(kernel_arena,
 856                                    (vm_offset_t)new_ldt->ldt_base,
 857                                    new_ldt->ldt_len * sizeof(union descriptor));
 858                                 free(new_ldt, M_SUBPROC);
 859                                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 860                                 return (0);
 861                         }
 862
 863                         /*
 864                          * We have to substitute the current LDT entry for
 865                          * curproc with the new one since its size grew.
 866                          */
 867                         old_ldt_base = pldt->ldt_base;
 868                         old_ldt_len = pldt->ldt_len;
 869                         pldt->ldt_sd = new_ldt->ldt_sd;
 870                         pldt->ldt_base = new_ldt->ldt_base;
 871                         pldt->ldt_len = new_ldt->ldt_len;
 872                 } else
 873                         mdp->md_ldt = pldt = new_ldt;
 874 #ifdef SMP
 875                 /*
 876                  * Signal other cpus to reload ldt.  We need to unlock dt_lock
 877                  * here because other CPU will contest on it since their
 878                  * curthreads won't hold the lock and will block when trying
 879                  * to acquire it.
 880                  */
 881                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 882                 smp_rendezvous(NULL, (void (*)(void *))set_user_ldt_rv,
 883                     NULL, td->td_proc->p_vmspace);
 884 #else
 885                 set_user_ldt(&td->td_proc->p_md);
 886                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 887 #endif
 888                 if (old_ldt_base != NULL_LDT_BASE) {
 889                         kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)old_ldt_base,
 890                             old_ldt_len * sizeof(union descriptor));
 891                         free(new_ldt, M_SUBPROC);
 892                 }
 893                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 894         }
 895         return (0);
 896 }