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/capability.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         } kargs;
 109         uint32_t base;
 110         struct segment_descriptor sd, *sdp;
 111
 112         AUDIT_ARG_CMD(uap->op);
 113
 114 #ifdef CAPABILITY_MODE
 115         /*
 116          * When adding new operations, add a new case statement here to
 117          * explicitly indicate whether or not the operation is safe to
 118          * perform in capability mode.
 119          */
 120         if (IN_CAPABILITY_MODE(td)) {
 121                 switch (uap->op) {
 122                 case I386_GET_LDT:
 123                 case I386_SET_LDT:
 124                 case I386_GET_IOPERM:
 125                 case I386_GET_FSBASE:
 126                 case I386_SET_FSBASE:
 127                 case I386_GET_GSBASE:
 128                 case I386_SET_GSBASE:
 129                         break;
 130
 131                 case I386_SET_IOPERM:
 132                 default:
 133 #ifdef KTRACE
 134                         if (KTRPOINT(td, KTR_CAPFAIL))
 135                                 ktrcapfail(CAPFAIL_SYSCALL, NULL, NULL);
 136 #endif
 137                         return (ECAPMODE);
 138                 }
 139         }
 140 #endif
 141
 142         switch (uap->op) {
 143         case I386_GET_IOPERM:
 144         case I386_SET_IOPERM:
 145                 if ((error = copyin(uap->parms, &kargs.iargs,
 146                     sizeof(struct i386_ioperm_args))) != 0)
 147                         return (error);
 148                 break;
 149         case I386_GET_LDT:
 150         case I386_SET_LDT:
 151                 if ((error = copyin(uap->parms, &kargs.largs,
 152                     sizeof(struct i386_ldt_args))) != 0)
 153                         return (error);
 154                 if (kargs.largs.num > MAX_LD || kargs.largs.num <= 0)
 155                         return (EINVAL);
 156                 break;
 157         default:
 158                 break;
 159         }
 160
 161         switch(uap->op) {
 162         case I386_GET_LDT:
 163                 error = i386_get_ldt(td, &kargs.largs);
 164                 break;
 165         case I386_SET_LDT:
 166                 if (kargs.largs.descs != NULL) {
 167                         lp = (union descriptor *)kmem_malloc(kernel_arena,
 168                             kargs.largs.num * sizeof(union descriptor),
 169                             M_WAITOK);
 170                         if (lp == NULL) {
 171                                 error = ENOMEM;
 172                                 break;
 173                         }
 174                         error = copyin(kargs.largs.descs, lp,
 175                             kargs.largs.num * sizeof(union descriptor));
 176                         if (error == 0)
 177                                 error = i386_set_ldt(td, &kargs.largs, lp);
 178                         kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)lp,
 179                             kargs.largs.num * sizeof(union descriptor));
 180                 } else {
 181                         error = i386_set_ldt(td, &kargs.largs, NULL);
 182                 }
 183                 break;
 184         case I386_GET_IOPERM:
 185                 error = i386_get_ioperm(td, &kargs.iargs);
 186                 if (error == 0)
 187                         error = copyout(&kargs.iargs, uap->parms,
 188                             sizeof(struct i386_ioperm_args));
 189                 break;
 190         case I386_SET_IOPERM:
 191                 error = i386_set_ioperm(td, &kargs.iargs);
 192                 break;
 193         case I386_VM86:
 194                 error = vm86_sysarch(td, uap->parms);
 195                 break;
 196         case I386_GET_FSBASE:
 197                 sdp = &td->td_pcb->pcb_fsd;
 198                 base = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
 199                 error = copyout(&base, uap->parms, sizeof(base));
 200                 break;
 201         case I386_SET_FSBASE:
 202                 error = copyin(uap->parms, &base, sizeof(base));
 203                 if (!error) {
 204                         /*
 205                          * Construct a descriptor and store it in the pcb for
 206                          * the next context switch.  Also store it in the gdt
 207                          * so that the load of tf_fs into %fs will activate it
 208                          * at return to userland.
 209                          */
 210                         sd.sd_lobase = base & 0xffffff;
 211                         sd.sd_hibase = (base >> 24) & 0xff;
 212 #ifdef XEN
 213                         /* need to do nosegneg like Linux */
 214                         sd.sd_lolimit = (HYPERVISOR_VIRT_START >> 12) & 0xffff;
 215 #else
 216                         sd.sd_lolimit = 0xffff; /* 4GB limit, wraps around */
 217 #endif
 218                         sd.sd_hilimit = 0xf;
 219                         sd.sd_type  = SDT_MEMRWA;
 220                         sd.sd_dpl   = SEL_UPL;
 221                         sd.sd_p     = 1;
 222                         sd.sd_xx    = 0;
 223                         sd.sd_def32 = 1;
 224                         sd.sd_gran  = 1;
 225                         critical_enter();
 226                         td->td_pcb->pcb_fsd = sd;
 227 #ifdef XEN
 228                         HYPERVISOR_update_descriptor(vtomach(&PCPU_GET(fsgs_gdt)[0]),
 229                             *(uint64_t *)&sd);
 230 #else
 231                         PCPU_GET(fsgs_gdt)[0] = sd;
 232 #endif
 233                         critical_exit();
 234                         td->td_frame->tf_fs = GSEL(GUFS_SEL, SEL_UPL);
 235                 }
 236                 break;
 237         case I386_GET_GSBASE:
 238                 sdp = &td->td_pcb->pcb_gsd;
 239                 base = sdp->sd_hibase << 24 | sdp->sd_lobase;
 240                 error = copyout(&base, uap->parms, sizeof(base));
 241                 break;
 242         case I386_SET_GSBASE:
 243                 error = copyin(uap->parms, &base, sizeof(base));
 244                 if (!error) {
 245                         /*
 246                          * Construct a descriptor and store it in the pcb for
 247                          * the next context switch.  Also store it in the gdt
 248                          * because we have to do a load_gs() right now.
 249                          */
 250                         sd.sd_lobase = base & 0xffffff;
 251                         sd.sd_hibase = (base >> 24) & 0xff;
 252
 253 #ifdef XEN
 254                         /* need to do nosegneg like Linux */
 255                         sd.sd_lolimit = (HYPERVISOR_VIRT_START >> 12) & 0xffff;
 256 #else
 257                         sd.sd_lolimit = 0xffff; /* 4GB limit, wraps around */
 258 #endif
 259                         sd.sd_hilimit = 0xf;
 260                         sd.sd_type  = SDT_MEMRWA;
 261                         sd.sd_dpl   = SEL_UPL;
 262                         sd.sd_p     = 1;
 263                         sd.sd_xx    = 0;
 264                         sd.sd_def32 = 1;
 265                         sd.sd_gran  = 1;
 266                         critical_enter();
 267                         td->td_pcb->pcb_gsd = sd;
 268 #ifdef XEN
 269                         HYPERVISOR_update_descriptor(vtomach(&PCPU_GET(fsgs_gdt)[1]),
 270                             *(uint64_t *)&sd);
 271 #else
 272                         PCPU_GET(fsgs_gdt)[1] = sd;
 273 #endif
 274                         critical_exit();
 275                         load_gs(GSEL(GUGS_SEL, SEL_UPL));
 276                 }
 277                 break;
 278         default:
 279                 error = EINVAL;
 280                 break;
 281         }
 282         return (error);
 283 }
 284
 285 int
 286 i386_extend_pcb(struct thread *td)
 287 {
 288         int i, offset;
 289         u_long *addr;
 290         struct pcb_ext *ext;
 291         struct soft_segment_descriptor ssd = {
 292                 0,                      /* segment base address (overwritten) */
 293                 ctob(IOPAGES + 1) - 1,  /* length */
 294                 SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
 295                 0,                      /* priority level */
 296                 1,                      /* descriptor present */
 297                 0, 0,
 298                 0,                      /* default 32 size */
 299                 0                       /* granularity */
 300         };
 301
 302         ext = (struct pcb_ext *)kmem_malloc(kernel_arena, ctob(IOPAGES+1),
 303             M_WAITOK);
 304         if (ext == 0)
 305                 return (ENOMEM);
 306         bzero(ext, sizeof(struct pcb_ext));
 307         /* -16 is so we can convert a trapframe into vm86trapframe inplace */
 308         ext->ext_tss.tss_esp0 = td->td_kstack + ctob(KSTACK_PAGES) -
 309             sizeof(struct pcb) - 16;
 310         ext->ext_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 311         /*
 312          * The last byte of the i/o map must be followed by an 0xff byte.
 313          * We arbitrarily allocate 16 bytes here, to keep the starting
 314          * address on a doubleword boundary.
 315          */
 316         offset = PAGE_SIZE - 16;
 317         ext->ext_tss.tss_ioopt =
 318             (offset - ((unsigned)&ext->ext_tss - (unsigned)ext)) << 16;
 319         ext->ext_iomap = (caddr_t)ext + offset;
 320         ext->ext_vm86.vm86_intmap = (caddr_t)ext + offset - 32;
 321
 322         addr = (u_long *)ext->ext_vm86.vm86_intmap;
 323         for (i = 0; i < (ctob(IOPAGES) + 32 + 16) / sizeof(u_long); i++)
 324                 *addr++ = ~0;
 325
 326         ssd.ssd_base = (unsigned)&ext->ext_tss;
 327         ssd.ssd_limit -= ((unsigned)&ext->ext_tss - (unsigned)ext);
 328         ssdtosd(&ssd, &ext->ext_tssd);
 329
 330         KASSERT(td == curthread, ("giving TSS to !curthread"));
 331         KASSERT(td->td_pcb->pcb_ext == 0, ("already have a TSS!"));
 332
 333         /* Switch to the new TSS. */
 334         critical_enter();
 335         td->td_pcb->pcb_ext = ext;
 336         PCPU_SET(private_tss, 1);
 337         *PCPU_GET(tss_gdt) = ext->ext_tssd;
 338         ltr(GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL));
 339         critical_exit();
 340
 341         return 0;
 342 }
 343
 344 int
 345 i386_set_ioperm(td, uap)
 346         struct thread *td;
 347         struct i386_ioperm_args *uap;
 348 {
 349         int i, error;
 350         char *iomap;
 351
 352         if ((error = priv_check(td, PRIV_IO)) != 0)
 353                 return (error);
 354         if ((error = securelevel_gt(td->td_ucred, 0)) != 0)
 355                 return (error);
 356         /*
 357          * XXX
 358          * While this is restricted to root, we should probably figure out
 359          * whether any other driver is using this i/o address, as so not to
 360          * cause confusion.  This probably requires a global 'usage registry'.
 361          */
 362
 363         if (td->td_pcb->pcb_ext == 0)
 364                 if ((error = i386_extend_pcb(td)) != 0)
 365                         return (error);
 366         iomap = (char *)td->td_pcb->pcb_ext->ext_iomap;
 367
 368         if (uap->start + uap->length > IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY)
 369                 return (EINVAL);
 370
 371         for (i = uap->start; i < uap->start + uap->length; i++) {
 372                 if (uap->enable)
 373                         iomap[i >> 3] &= ~(1 << (i & 7));
 374                 else
 375                         iomap[i >> 3] |= (1 << (i & 7));
 376         }
 377         return (error);
 378 }
 379
 380 int
 381 i386_get_ioperm(td, uap)
 382         struct thread *td;
 383         struct i386_ioperm_args *uap;
 384 {
 385         int i, state;
 386         char *iomap;
 387
 388         if (uap->start >= IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY)
 389                 return (EINVAL);
 390
 391         if (td->td_pcb->pcb_ext == 0) {
 392                 uap->length = 0;
 393                 goto done;
 394         }
 395
 396         iomap = (char *)td->td_pcb->pcb_ext->ext_iomap;
 397
 398         i = uap->start;
 399         state = (iomap[i >> 3] >> (i & 7)) & 1;
 400         uap->enable = !state;
 401         uap->length = 1;
 402
 403         for (i = uap->start + 1; i < IOPAGES * PAGE_SIZE * NBBY; i++) {
 404                 if (state != ((iomap[i >> 3] >> (i & 7)) & 1))
 405                         break;
 406                 uap->length++;
 407         }
 408
 409 done:
 410         return (0);
 411 }
 412
 413 /*
 414  * Update the GDT entry pointing to the LDT to point to the LDT of the
 415  * current process. Manage dt_lock holding/unholding autonomously.
 416  */
 417 void
 418 set_user_ldt(struct mdproc *mdp)
 419 {
 420         struct proc_ldt *pldt;
 421         int dtlocked;
 422
 423         dtlocked = 0;
 424         if (!mtx_owned(&dt_lock)) {
 425                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 426                 dtlocked = 1;
 427         }
 428
 429         pldt = mdp->md_ldt;
 430 #ifdef XEN
 431         i386_reset_ldt(pldt);
 432         PCPU_SET(currentldt, (int)pldt);
 433 #else
 434 #ifdef SMP
 435         gdt[PCPU_GET(cpuid) * NGDT + GUSERLDT_SEL].sd = pldt->ldt_sd;
 436 #else
 437         gdt[GUSERLDT_SEL].sd = pldt->ldt_sd;
 438 #endif
 439         lldt(GSEL(GUSERLDT_SEL, SEL_KPL));
 440         PCPU_SET(currentldt, GSEL(GUSERLDT_SEL, SEL_KPL));
 441 #endif /* XEN */
 442         if (dtlocked)
 443                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 444 }
 445
 446 #ifdef SMP
 447 static void
 448 set_user_ldt_rv(struct vmspace *vmsp)
 449 {
 450         struct thread *td;
 451
 452         td = curthread;
 453         if (vmsp != td->td_proc->p_vmspace)
 454                 return;
 455
 456         set_user_ldt(&td->td_proc->p_md);
 457 }
 458 #endif
 459
 460 #ifdef XEN
 461
 462 /*
 463  * dt_lock must be held. Returns with dt_lock held.
 464  */
 465 struct proc_ldt *
 466 user_ldt_alloc(struct mdproc *mdp, int len)
 467 {
 468         struct proc_ldt *pldt, *new_ldt;
 469
 470         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 471         mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 472         new_ldt = malloc(sizeof(struct proc_ldt),
 473                 M_SUBPROC, M_WAITOK);
 474
 475         new_ldt->ldt_len = len = NEW_MAX_LD(len);
 476         new_ldt->ldt_base = (caddr_t)kmem_malloc(kernel_arena,
 477                 round_page(len * sizeof(union descriptor)), M_WAITOK);
 478         if (new_ldt->ldt_base == NULL) {
 479                 free(new_ldt, M_SUBPROC);
 480                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 481                 return (NULL);
 482         }
 483         new_ldt->ldt_refcnt = 1;
 484         new_ldt->ldt_active = 0;
 485
 486         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 487         if ((pldt = mdp->md_ldt)) {
 488                 if (len > pldt->ldt_len)
 489                         len = pldt->ldt_len;
 490                 bcopy(pldt->ldt_base, new_ldt->ldt_base,
 491                     len * sizeof(union descriptor));
 492         } else {
 493                 bcopy(ldt, new_ldt->ldt_base, PAGE_SIZE);
 494         }
 495         mtx_unlock_spin(&dt_lock);  /* XXX kill once pmap locking fixed. */
 496         pmap_map_readonly(kernel_pmap, (vm_offset_t)new_ldt->ldt_base,
 497                           new_ldt->ldt_len*sizeof(union descriptor));
 498         mtx_lock_spin(&dt_lock);  /* XXX kill once pmap locking fixed. */
 499         return (new_ldt);
 500 }
 501 #else
 502 /*
 503  * dt_lock must be held. Returns with dt_lock held.
 504  */
 505 struct proc_ldt *
 506 user_ldt_alloc(struct mdproc *mdp, int len)
 507 {
 508         struct proc_ldt *pldt, *new_ldt;
 509
 510         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 511         mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 512         new_ldt = malloc(sizeof(struct proc_ldt),
 513                 M_SUBPROC, M_WAITOK);
 514
 515         new_ldt->ldt_len = len = NEW_MAX_LD(len);
 516         new_ldt->ldt_base = (caddr_t)kmem_malloc(kernel_arena,
 517                 len * sizeof(union descriptor), M_WAITOK);
 518         if (new_ldt->ldt_base == NULL) {
 519                 free(new_ldt, M_SUBPROC);
 520                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 521                 return (NULL);
 522         }
 523         new_ldt->ldt_refcnt = 1;
 524         new_ldt->ldt_active = 0;
 525
 526         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 527         gdt_segs[GUSERLDT_SEL].ssd_base = (unsigned)new_ldt->ldt_base;
 528         gdt_segs[GUSERLDT_SEL].ssd_limit = len * sizeof(union descriptor) - 1;
 529         ssdtosd(&gdt_segs[GUSERLDT_SEL], &new_ldt->ldt_sd);
 530
 531         if ((pldt = mdp->md_ldt) != NULL) {
 532                 if (len > pldt->ldt_len)
 533                         len = pldt->ldt_len;
 534                 bcopy(pldt->ldt_base, new_ldt->ldt_base,
 535                     len * sizeof(union descriptor));
 536         } else
 537                 bcopy(ldt, new_ldt->ldt_base, sizeof(ldt));
 538
 539         return (new_ldt);
 540 }
 541 #endif /* !XEN */
 542
 543 /*
 544  * Must be called with dt_lock held.  Returns with dt_lock unheld.
 545  */
 546 void
 547 user_ldt_free(struct thread *td)
 548 {
 549         struct mdproc *mdp = &td->td_proc->p_md;
 550         struct proc_ldt *pldt;
 551
 552         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 553         if ((pldt = mdp->md_ldt) == NULL) {
 554                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 555                 return;
 556         }
 557
 558         if (td == curthread) {
 559 #ifdef XEN
 560                 i386_reset_ldt(&default_proc_ldt);
 561                 PCPU_SET(currentldt, (int)&default_proc_ldt);
 562 #else
 563                 lldt(_default_ldt);
 564                 PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
 565 #endif
 566         }
 567
 568         mdp->md_ldt = NULL;
 569         user_ldt_deref(pldt);
 570 }
 571
 572 void
 573 user_ldt_deref(struct proc_ldt *pldt)
 574 {
 575
 576         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 577         if (--pldt->ldt_refcnt == 0) {
 578                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 579                 kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)pldt->ldt_base,
 580                         pldt->ldt_len * sizeof(union descriptor));
 581                 free(pldt, M_SUBPROC);
 582         } else
 583                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 584 }
 585
 586 /*
 587  * Note for the authors of compat layers (linux, etc): copyout() in
 588  * the function below is not a problem since it presents data in
 589  * arch-specific format (i.e. i386-specific in this case), not in
 590  * the OS-specific one.
 591  */
 592 int
 593 i386_get_ldt(td, uap)
 594         struct thread *td;
 595         struct i386_ldt_args *uap;
 596 {
 597         int error = 0;
 598         struct proc_ldt *pldt;
 599         int nldt, num;
 600         union descriptor *lp;
 601
 602 #ifdef  DEBUG
 603         printf("i386_get_ldt: start=%d num=%d descs=%p\n",
 604             uap->start, uap->num, (void *)uap->descs);
 605 #endif
 606
 607         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 608         if ((pldt = td->td_proc->p_md.md_ldt) != NULL) {
 609                 nldt = pldt->ldt_len;
 610                 lp = &((union descriptor *)(pldt->ldt_base))[uap->start];
 611                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 612                 num = min(uap->num, nldt);
 613         } else {
 614                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 615                 nldt = sizeof(ldt)/sizeof(ldt[0]);
 616                 num = min(uap->num, nldt);
 617                 lp = &ldt[uap->start];
 618         }
 619
 620         if ((uap->start > (unsigned int)nldt) ||
 621             ((unsigned int)num > (unsigned int)nldt) ||
 622             ((unsigned int)(uap->start + num) > (unsigned int)nldt))
 623                 return(EINVAL);
 624
 625         error = copyout(lp, uap->descs, num * sizeof(union descriptor));
 626         if (!error)
 627                 td->td_retval[0] = num;
 628
 629         return(error);
 630 }
 631
 632 int
 633 i386_set_ldt(td, uap, descs)
 634         struct thread *td;
 635         struct i386_ldt_args *uap;
 636         union descriptor *descs;
 637 {
 638         int error = 0, i;
 639         int largest_ld;
 640         struct mdproc *mdp = &td->td_proc->p_md;
 641         struct proc_ldt *pldt;
 642         union descriptor *dp;
 643
 644 #ifdef  DEBUG
 645         printf("i386_set_ldt: start=%d num=%d descs=%p\n",
 646             uap->start, uap->num, (void *)uap->descs);
 647 #endif
 648
 649         if (descs == NULL) {
 650                 /* Free descriptors */
 651                 if (uap->start == 0 && uap->num == 0) {
 652                         /*
 653                          * Treat this as a special case, so userland needn't
 654                          * know magic number NLDT.
 655                          */
 656                         uap->start = NLDT;
 657                         uap->num = MAX_LD - NLDT;
 658                 }
 659                 if (uap->num == 0)
 660                         return (EINVAL);
 661                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 662                 if ((pldt = mdp->md_ldt) == NULL ||
 663                     uap->start >= pldt->ldt_len) {
 664                         mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 665                         return (0);
 666                 }
 667                 largest_ld = uap->start + uap->num;
 668                 if (largest_ld > pldt->ldt_len)
 669                         largest_ld = pldt->ldt_len;
 670                 i = largest_ld - uap->start;
 671                 bzero(&((union descriptor *)(pldt->ldt_base))[uap->start],
 672                     sizeof(union descriptor) * i);
 673                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 674                 return (0);
 675         }
 676
 677         if (!(uap->start == LDT_AUTO_ALLOC && uap->num == 1)) {
 678                 /* verify range of descriptors to modify */
 679                 largest_ld = uap->start + uap->num;
 680                 if (uap->start >= MAX_LD || largest_ld > MAX_LD) {
 681                         return (EINVAL);
 682                 }
 683         }
 684
 685         /* Check descriptors for access violations */
 686         for (i = 0; i < uap->num; i++) {
 687                 dp = &descs[i];
 688
 689                 switch (dp->sd.sd_type) {
 690                 case SDT_SYSNULL:       /* system null */
 691                         dp->sd.sd_p = 0;
 692                         break;
 693                 case SDT_SYS286TSS: /* system 286 TSS available */
 694                 case SDT_SYSLDT:    /* system local descriptor table */
 695                 case SDT_SYS286BSY: /* system 286 TSS busy */
 696                 case SDT_SYSTASKGT: /* system task gate */
 697                 case SDT_SYS286IGT: /* system 286 interrupt gate */
 698                 case SDT_SYS286TGT: /* system 286 trap gate */
 699                 case SDT_SYSNULL2:  /* undefined by Intel */
 700                 case SDT_SYS386TSS: /* system 386 TSS available */
 701                 case SDT_SYSNULL3:  /* undefined by Intel */
 702                 case SDT_SYS386BSY: /* system 386 TSS busy */
 703                 case SDT_SYSNULL4:  /* undefined by Intel */
 704                 case SDT_SYS386IGT: /* system 386 interrupt gate */
 705                 case SDT_SYS386TGT: /* system 386 trap gate */
 706                 case SDT_SYS286CGT: /* system 286 call gate */
 707                 case SDT_SYS386CGT: /* system 386 call gate */
 708                         /* I can't think of any reason to allow a user proc
 709                          * to create a segment of these types.  They are
 710                          * for OS use only.
 711                          */
 712                         return (EACCES);
 713                         /*NOTREACHED*/
 714
 715                 /* memory segment types */
 716                 case SDT_MEMEC:   /* memory execute only conforming */
 717                 case SDT_MEMEAC:  /* memory execute only accessed conforming */
 718                 case SDT_MEMERC:  /* memory execute read conforming */
 719                 case SDT_MEMERAC: /* memory execute read accessed conforming */
 720                          /* Must be "present" if executable and conforming. */
 721                         if (dp->sd.sd_p == 0)
 722                                 return (EACCES);
 723                         break;
 724                 case SDT_MEMRO:   /* memory read only */
 725                 case SDT_MEMROA:  /* memory read only accessed */
 726                 case SDT_MEMRW:   /* memory read write */
 727                 case SDT_MEMRWA:  /* memory read write accessed */
 728                 case SDT_MEMROD:  /* memory read only expand dwn limit */
 729                 case SDT_MEMRODA: /* memory read only expand dwn lim accessed */
 730                 case SDT_MEMRWD:  /* memory read write expand dwn limit */
 731                 case SDT_MEMRWDA: /* memory read write expand dwn lim acessed */
 732                 case SDT_MEME:    /* memory execute only */
 733                 case SDT_MEMEA:   /* memory execute only accessed */
 734                 case SDT_MEMER:   /* memory execute read */
 735                 case SDT_MEMERA:  /* memory execute read accessed */
 736                         break;
 737                 default:
 738                         return(EINVAL);
 739                         /*NOTREACHED*/
 740                 }
 741
 742                 /* Only user (ring-3) descriptors may be present. */
 743                 if ((dp->sd.sd_p != 0) && (dp->sd.sd_dpl != SEL_UPL))
 744                         return (EACCES);
 745         }
 746
 747         if (uap->start == LDT_AUTO_ALLOC && uap->num == 1) {
 748                 /* Allocate a free slot */
 749                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 750                 if ((pldt = mdp->md_ldt) == NULL) {
 751                         if ((error = i386_ldt_grow(td, NLDT + 1))) {
 752                                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 753                                 return (error);
 754                         }
 755                         pldt = mdp->md_ldt;
 756                 }
 757 again:
 758                 /*
 759                  * start scanning a bit up to leave room for NVidia and
 760                  * Wine, which still user the "Blat" method of allocation.
 761                  */
 762                 dp = &((union descriptor *)(pldt->ldt_base))[NLDT];
 763                 for (i = NLDT; i < pldt->ldt_len; ++i) {
 764                         if (dp->sd.sd_type == SDT_SYSNULL)
 765                                 break;
 766                         dp++;
 767                 }
 768                 if (i >= pldt->ldt_len) {
 769                         if ((error = i386_ldt_grow(td, pldt->ldt_len+1))) {
 770                                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 771                                 return (error);
 772                         }
 773                         goto again;
 774                 }
 775                 uap->start = i;
 776                 error = i386_set_ldt_data(td, i, 1, descs);
 777                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 778         } else {
 779                 largest_ld = uap->start + uap->num;
 780                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 781                 if (!(error = i386_ldt_grow(td, largest_ld))) {
 782                         error = i386_set_ldt_data(td, uap->start, uap->num,
 783                             descs);
 784                 }
 785                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 786         }
 787         if (error == 0)
 788                 td->td_retval[0] = uap->start;
 789         return (error);
 790 }
 791 #ifdef XEN
 792 static int
 793 i386_set_ldt_data(struct thread *td, int start, int num,
 794         union descriptor *descs)
 795 {
 796         struct mdproc *mdp = &td->td_proc->p_md;
 797         struct proc_ldt *pldt = mdp->md_ldt;
 798
 799         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 800
 801         while (num) {
 802                 xen_update_descriptor(
 803                     &((union descriptor *)(pldt->ldt_base))[start],
 804                     descs);
 805                 num--;
 806                 start++;
 807                 descs++;
 808         }
 809         return (0);
 810 }
 811 #else
 812 static int
 813 i386_set_ldt_data(struct thread *td, int start, int num,
 814         union descriptor *descs)
 815 {
 816         struct mdproc *mdp = &td->td_proc->p_md;
 817         struct proc_ldt *pldt = mdp->md_ldt;
 818
 819         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 820
 821         /* Fill in range */
 822         bcopy(descs,
 823             &((union descriptor *)(pldt->ldt_base))[start],
 824             num * sizeof(union descriptor));
 825         return (0);
 826 }
 827 #endif /* !XEN */
 828
 829 static int
 830 i386_ldt_grow(struct thread *td, int len)
 831 {
 832         struct mdproc *mdp = &td->td_proc->p_md;
 833         struct proc_ldt *new_ldt, *pldt;
 834         caddr_t old_ldt_base = NULL_LDT_BASE;
 835         int old_ldt_len = 0;
 836
 837         mtx_assert(&dt_lock, MA_OWNED);
 838
 839         if (len > MAX_LD)
 840                 return (ENOMEM);
 841         if (len < NLDT + 1)
 842                 len = NLDT + 1;
 843
 844         /* Allocate a user ldt. */
 845         if ((pldt = mdp->md_ldt) == NULL || len > pldt->ldt_len) {
 846                 new_ldt = user_ldt_alloc(mdp, len);
 847                 if (new_ldt == NULL)
 848                         return (ENOMEM);
 849                 pldt = mdp->md_ldt;
 850
 851                 if (pldt != NULL) {
 852                         if (new_ldt->ldt_len <= pldt->ldt_len) {
 853                                 /*
 854                                  * We just lost the race for allocation, so
 855                                  * free the new object and return.
 856                                  */
 857                                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 858                                 kmem_free(kernel_arena,
 859                                    (vm_offset_t)new_ldt->ldt_base,
 860                                    new_ldt->ldt_len * sizeof(union descriptor));
 861                                 free(new_ldt, M_SUBPROC);
 862                                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 863                                 return (0);
 864                         }
 865
 866                         /*
 867                          * We have to substitute the current LDT entry for
 868                          * curproc with the new one since its size grew.
 869                          */
 870                         old_ldt_base = pldt->ldt_base;
 871                         old_ldt_len = pldt->ldt_len;
 872                         pldt->ldt_sd = new_ldt->ldt_sd;
 873                         pldt->ldt_base = new_ldt->ldt_base;
 874                         pldt->ldt_len = new_ldt->ldt_len;
 875                 } else
 876                         mdp->md_ldt = pldt = new_ldt;
 877 #ifdef SMP
 878                 /*
 879                  * Signal other cpus to reload ldt.  We need to unlock dt_lock
 880                  * here because other CPU will contest on it since their
 881                  * curthreads won't hold the lock and will block when trying
 882                  * to acquire it.
 883                  */
 884                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 885                 smp_rendezvous(NULL, (void (*)(void *))set_user_ldt_rv,
 886                     NULL, td->td_proc->p_vmspace);
 887 #else
 888                 set_user_ldt(&td->td_proc->p_md);
 889                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 890 #endif
 891                 if (old_ldt_base != NULL_LDT_BASE) {
 892                         kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)old_ldt_base,
 893                             old_ldt_len * sizeof(union descriptor));
 894                         free(new_ldt, M_SUBPROC);
 895                 }
 896                 mtx_lock_spin(&dt_lock);
 897         }
 898         return (0);
 899 }