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