arch/x86/math-emu/get_address.c

   1 /*---------------------------------------------------------------------------+
   2  |  get_address.c                                                            |
   3  |                                                                           |
   4  | Get the effective address from an FPU instruction.                        |
   5  |                                                                           |
   6  | Copyright (C) 1992,1993,1994,1997                                         |
   7  |                       W. Metzenthen, 22 Parker St, Ormond, Vic 3163,      |
   8  |                       Australia.  E-mail   billm@suburbia.net             |
   9  |                                                                           |
  10  |                                                                           |
  11  +---------------------------------------------------------------------------*/
  12
  13 /*---------------------------------------------------------------------------+
  14  | Note:                                                                     |
  15  |    The file contains code which accesses user memory.                     |
  16  |    Emulator static data may change when user memory is accessed, due to   |
  17  |    other processes using the emulator while swapping is in progress.      |
  18  +---------------------------------------------------------------------------*/
  19
  20 #include <linux/stddef.h>
  21
  22 #include <linux/uaccess.h>
  23 #include <asm/vm86.h>
  24
  25 #include "fpu_system.h"
  26 #include "exception.h"
  27 #include "fpu_emu.h"
  28
  29 #define FPU_WRITE_BIT 0x10
  30
  31 static int reg_offset[] = {
  32         offsetof(struct pt_regs, ax),
  33         offsetof(struct pt_regs, cx),
  34         offsetof(struct pt_regs, dx),
  35         offsetof(struct pt_regs, bx),
  36         offsetof(struct pt_regs, sp),
  37         offsetof(struct pt_regs, bp),
  38         offsetof(struct pt_regs, si),
  39         offsetof(struct pt_regs, di)
  40 };
  41
  42 #define REG_(x) (*(long *)(reg_offset[(x)] + (u_char *)FPU_info->regs))
  43
  44 static int reg_offset_vm86[] = {
  45         offsetof(struct pt_regs, cs),
  46         offsetof(struct kernel_vm86_regs, ds),
  47         offsetof(struct kernel_vm86_regs, es),
  48         offsetof(struct kernel_vm86_regs, fs),
  49         offsetof(struct kernel_vm86_regs, gs),
  50         offsetof(struct pt_regs, ss),
  51         offsetof(struct kernel_vm86_regs, ds)
  52 };
  53
  54 #define VM86_REG_(x) (*(unsigned short *) \
  55                 (reg_offset_vm86[((unsigned)x)] + (u_char *)FPU_info->regs))
  56
  57 static int reg_offset_pm[] = {
  58         offsetof(struct pt_regs, cs),
  59         offsetof(struct pt_regs, ds),
  60         offsetof(struct pt_regs, es),
  61         offsetof(struct pt_regs, fs),
  62         offsetof(struct pt_regs, ds),   /* dummy, not saved on stack */
  63         offsetof(struct pt_regs, ss),
  64         offsetof(struct pt_regs, ds)
  65 };
  66
  67 #define PM_REG_(x) (*(unsigned short *) \
  68                 (reg_offset_pm[((unsigned)x)] + (u_char *)FPU_info->regs))
  69
  70 /* Decode the SIB byte. This function assumes mod != 0 */
  71 static int sib(int mod, unsigned long *fpu_eip)
  72 {
  73         u_char ss, index, base;
  74         long offset;
  75
  76         RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
  77         FPU_code_access_ok(1);
  78         FPU_get_user(base, (u_char __user *) (*fpu_eip));       /* The SIB byte */
  79         RE_ENTRANT_CHECK_ON;
  80         (*fpu_eip)++;
  81         ss = base >> 6;
  82         index = (base >> 3) & 7;
  83         base &= 7;
  84
  85         if ((mod == 0) && (base == 5))
  86                 offset = 0;     /* No base register */
  87         else
  88                 offset = REG_(base);
  89
  90         if (index == 4) {
  91                 /* No index register */
  92                 /* A non-zero ss is illegal */
  93                 if (ss)
  94                         EXCEPTION(EX_Invalid);
  95         } else {
  96                 offset += (REG_(index)) << ss;
  97         }
  98
  99         if (mod == 1) {
 100                 /* 8 bit signed displacement */
 101                 long displacement;
 102                 RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
 103                 FPU_code_access_ok(1);
 104                 FPU_get_user(displacement, (signed char __user *)(*fpu_eip));
 105                 offset += displacement;
 106                 RE_ENTRANT_CHECK_ON;
 107                 (*fpu_eip)++;
 108         } else if (mod == 2 || base == 5) {     /* The second condition also has mod==0 */
 109                 /* 32 bit displacement */
 110                 long displacement;
 111                 RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
 112                 FPU_code_access_ok(4);
 113                 FPU_get_user(displacement, (long __user *)(*fpu_eip));
 114                 offset += displacement;
 115                 RE_ENTRANT_CHECK_ON;
 116                 (*fpu_eip) += 4;
 117         }
 118
 119         return offset;
 120 }
 121
 122 static unsigned long vm86_segment(u_char segment, struct address *addr)
 123 {
 124         segment--;
 125 #ifdef PARANOID
 126         if (segment > PREFIX_SS_) {
 127                 EXCEPTION(EX_INTERNAL | 0x130);
 128                 math_abort(FPU_info, SIGSEGV);
 129         }
 130 #endif /* PARANOID */
 131         addr->selector = VM86_REG_(segment);
 132         return (unsigned long)VM86_REG_(segment) << 4;
 133 }
 134
 135 /* This should work for 16 and 32 bit protected mode. */
 136 static long pm_address(u_char FPU_modrm, u_char segment,
 137                        struct address *addr, long offset)
 138 {
 139         struct desc_struct descriptor;
 140         unsigned long base_address, limit, address, seg_top;
 141
 142         segment--;
 143
 144 #ifdef PARANOID
 145         /* segment is unsigned, so this also detects if segment was 0: */
 146         if (segment > PREFIX_SS_) {
 147                 EXCEPTION(EX_INTERNAL | 0x132);
 148                 math_abort(FPU_info, SIGSEGV);
 149         }
 150 #endif /* PARANOID */
 151
 152         switch (segment) {
 153         case PREFIX_GS_ - 1:
 154                 /* user gs handling can be lazy, use special accessors */
 155                 addr->selector = get_user_gs(FPU_info->regs);
 156                 break;
 157         default:
 158                 addr->selector = PM_REG_(segment);
 159         }
 160
 161         descriptor = FPU_get_ldt_descriptor(addr->selector);
 162         base_address = seg_get_base(&descriptor);
 163         address = base_address + offset;
 164         limit = seg_get_limit(&descriptor) + 1;
 165         limit *= seg_get_granularity(&descriptor);
 166         limit += base_address - 1;
 167         if (limit < base_address)
 168                 limit = 0xffffffff;
 169
 170         if (seg_expands_down(&descriptor)) {
 171                 if (descriptor.g) {
 172                         seg_top = 0xffffffff;
 173                 } else {
 174                         seg_top = base_address + (1 << 20);
 175                         if (seg_top < base_address)
 176                                 seg_top = 0xffffffff;
 177                 }
 178                 access_limit =
 179                     (address <= limit) || (address >= seg_top) ? 0 :
 180                     ((seg_top - address) >= 255 ? 255 : seg_top - address);
 181         } else {
 182                 access_limit =
 183                     (address > limit) || (address < base_address) ? 0 :
 184                     ((limit - address) >= 254 ? 255 : limit - address + 1);
 185         }
 186         if (seg_execute_only(&descriptor) ||
 187             (!seg_writable(&descriptor) && (FPU_modrm & FPU_WRITE_BIT))) {
 188                 access_limit = 0;
 189         }
 190         return address;
 191 }
 192
 193 /*
 194        MOD R/M byte:  MOD == 3 has a special use for the FPU
 195                       SIB byte used iff R/M = 100b
 196
 197        7   6   5   4   3   2   1   0
 198        .....   .........   .........
 199         MOD    OPCODE(2)     R/M
 200
 201        SIB byte
 202
 203        7   6   5   4   3   2   1   0
 204        .....   .........   .........
 205         SS      INDEX        BASE
 206
 207 */
 208
 209 void __user *FPU_get_address(u_char FPU_modrm, unsigned long *fpu_eip,
 210                              struct address *addr, fpu_addr_modes addr_modes)
 211 {
 212         u_char mod;
 213         unsigned rm = FPU_modrm & 7;
 214         long *cpu_reg_ptr;
 215         int address = 0;        /* Initialized just to stop compiler warnings. */
 216
 217         /* Memory accessed via the cs selector is write protected
 218            in `non-segmented' 32 bit protected mode. */
 219         if (!addr_modes.default_mode && (FPU_modrm & FPU_WRITE_BIT)
 220             && (addr_modes.override.segment == PREFIX_CS_)) {
 221                 math_abort(FPU_info, SIGSEGV);
 222         }
 223
 224         addr->selector = FPU_DS;        /* Default, for 32 bit non-segmented mode. */
 225
 226         mod = (FPU_modrm >> 6) & 3;
 227
 228         if (rm == 4 && mod != 3) {
 229                 address = sib(mod, fpu_eip);
 230         } else {
 231                 cpu_reg_ptr = &REG_(rm);
 232                 switch (mod) {
 233                 case 0:
 234                         if (rm == 5) {
 235                                 /* Special case: disp32 */
 236                                 RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
 237                                 FPU_code_access_ok(4);
 238                                 FPU_get_user(address,
 239                                              (unsigned long __user
 240                                               *)(*fpu_eip));
 241                                 (*fpu_eip) += 4;
 242                                 RE_ENTRANT_CHECK_ON;
 243                                 addr->offset = address;
 244                                 return (void __user *)address;
 245                         } else {
 246                                 address = *cpu_reg_ptr; /* Just return the contents
 247                                                            of the cpu register */
 248                                 addr->offset = address;
 249                                 return (void __user *)address;
 250                         }
 251                 case 1:
 252                         /* 8 bit signed displacement */
 253                         RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
 254                         FPU_code_access_ok(1);
 255                         FPU_get_user(address, (signed char __user *)(*fpu_eip));
 256                         RE_ENTRANT_CHECK_ON;
 257                         (*fpu_eip)++;
 258                         break;
 259                 case 2:
 260                         /* 32 bit displacement */
 261                         RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
 262                         FPU_code_access_ok(4);
 263                         FPU_get_user(address, (long __user *)(*fpu_eip));
 264                         (*fpu_eip) += 4;
 265                         RE_ENTRANT_CHECK_ON;
 266                         break;
 267                 case 3:
 268                         /* Not legal for the FPU */
 269                         EXCEPTION(EX_Invalid);
 270                 }
 271                 address += *cpu_reg_ptr;
 272         }
 273
 274         addr->offset = address;
 275
 276         switch (addr_modes.default_mode) {
 277         case 0:
 278                 break;
 279         case VM86:
 280                 address += vm86_segment(addr_modes.override.segment, addr);
 281                 break;
 282         case PM16:
 283         case SEG32:
 284                 address = pm_address(FPU_modrm, addr_modes.override.segment,
 285                                      addr, address);
 286                 break;
 287         default:
 288                 EXCEPTION(EX_INTERNAL | 0x133);
 289         }
 290
 291         return (void __user *)address;
 292 }
 293
 294 void __user *FPU_get_address_16(u_char FPU_modrm, unsigned long *fpu_eip,
 295                                 struct address *addr, fpu_addr_modes addr_modes)
 296 {
 297         u_char mod;
 298         unsigned rm = FPU_modrm & 7;
 299         int address = 0;        /* Default used for mod == 0 */
 300
 301         /* Memory accessed via the cs selector is write protected
 302            in `non-segmented' 32 bit protected mode. */
 303         if (!addr_modes.default_mode && (FPU_modrm & FPU_WRITE_BIT)
 304             && (addr_modes.override.segment == PREFIX_CS_)) {
 305                 math_abort(FPU_info, SIGSEGV);
 306         }
 307
 308         addr->selector = FPU_DS;        /* Default, for 32 bit non-segmented mode. */
 309
 310         mod = (FPU_modrm >> 6) & 3;
 311
 312         switch (mod) {
 313         case 0:
 314                 if (rm == 6) {
 315                         /* Special case: disp16 */
 316                         RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
 317                         FPU_code_access_ok(2);
 318                         FPU_get_user(address,
 319                                      (unsigned short __user *)(*fpu_eip));
 320                         (*fpu_eip) += 2;
 321                         RE_ENTRANT_CHECK_ON;
 322                         goto add_segment;
 323                 }
 324                 break;
 325         case 1:
 326                 /* 8 bit signed displacement */
 327                 RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
 328                 FPU_code_access_ok(1);
 329                 FPU_get_user(address, (signed char __user *)(*fpu_eip));
 330                 RE_ENTRANT_CHECK_ON;
 331                 (*fpu_eip)++;
 332                 break;
 333         case 2:
 334                 /* 16 bit displacement */
 335                 RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
 336                 FPU_code_access_ok(2);
 337                 FPU_get_user(address, (unsigned short __user *)(*fpu_eip));
 338                 (*fpu_eip) += 2;
 339                 RE_ENTRANT_CHECK_ON;
 340                 break;
 341         case 3:
 342                 /* Not legal for the FPU */
 343                 EXCEPTION(EX_Invalid);
 344                 break;
 345         }
 346         switch (rm) {
 347         case 0:
 348                 address += FPU_info->regs->bx + FPU_info->regs->si;
 349                 break;
 350         case 1:
 351                 address += FPU_info->regs->bx + FPU_info->regs->di;
 352                 break;
 353         case 2:
 354                 address += FPU_info->regs->bp + FPU_info->regs->si;
 355                 if (addr_modes.override.segment == PREFIX_DEFAULT)
 356                         addr_modes.override.segment = PREFIX_SS_;
 357                 break;
 358         case 3:
 359                 address += FPU_info->regs->bp + FPU_info->regs->di;
 360                 if (addr_modes.override.segment == PREFIX_DEFAULT)
 361                         addr_modes.override.segment = PREFIX_SS_;
 362                 break;
 363         case 4:
 364                 address += FPU_info->regs->si;
 365                 break;
 366         case 5:
 367                 address += FPU_info->regs->di;
 368                 break;
 369         case 6:
 370                 address += FPU_info->regs->bp;
 371                 if (addr_modes.override.segment == PREFIX_DEFAULT)
 372                         addr_modes.override.segment = PREFIX_SS_;
 373                 break;
 374         case 7:
 375                 address += FPU_info->regs->bx;
 376                 break;
 377         }
 378
 379       add_segment:
 380         address &= 0xffff;
 381
 382         addr->offset = address;
 383
 384         switch (addr_modes.default_mode) {
 385         case 0:
 386                 break;
 387         case VM86:
 388                 address += vm86_segment(addr_modes.override.segment, addr);
 389                 break;
 390         case PM16:
 391         case SEG32:
 392                 address = pm_address(FPU_modrm, addr_modes.override.segment,
 393                                      addr, address);
 394                 break;
 395         default:
 396                 EXCEPTION(EX_INTERNAL | 0x131);
 397         }
 398
 399         return (void __user *)address;
 400 }