arch/x86/kernel/ldt.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1992 Krishna Balasubramanian and Linus Torvalds
   3  * Copyright (C) 1999 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
   4  * Copyright (C) 2002 Andi Kleen
   5  *
   6  * This handles calls from both 32bit and 64bit mode.
   7  */
   8
   9 #include <linux/errno.h>
  10 #include <linux/gfp.h>
  11 #include <linux/sched.h>
  12 #include <linux/string.h>
  13 #include <linux/mm.h>
  14 #include <linux/smp.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/vmalloc.h>
  17 #include <linux/uaccess.h>
  18
  19 #include <asm/ldt.h>
  20 #include <asm/desc.h>
  21 #include <asm/mmu_context.h>
  22 #include <asm/syscalls.h>
  23
  24 static void refresh_ldt_segments(void)
  25 {
  26 #ifdef CONFIG_X86_64
  27         unsigned short sel;
  28
  29         /*
  30          * Make sure that the cached DS and ES descriptors match the updated
  31          * LDT.
  32          */
  33         savesegment(ds, sel);
  34         if ((sel & SEGMENT_TI_MASK) == SEGMENT_LDT)
  35                 loadsegment(ds, sel);
  36
  37         savesegment(es, sel);
  38         if ((sel & SEGMENT_TI_MASK) == SEGMENT_LDT)
  39                 loadsegment(es, sel);
  40 #endif
  41 }
  42
  43 /* context.lock is held for us, so we don't need any locking. */
  44 static void flush_ldt(void *__mm)
  45 {
  46         struct mm_struct *mm = __mm;
  47         mm_context_t *pc;
  48
  49         if (this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm) != mm)
  50                 return;
  51
  52         pc = &mm->context;
  53         set_ldt(pc->ldt->entries, pc->ldt->nr_entries);
  54
  55         refresh_ldt_segments();
  56 }
  57
  58 /* The caller must call finalize_ldt_struct on the result. LDT starts zeroed. */
  59 static struct ldt_struct *alloc_ldt_struct(unsigned int num_entries)
  60 {
  61         struct ldt_struct *new_ldt;
  62         unsigned int alloc_size;
  63
  64         if (num_entries > LDT_ENTRIES)
  65                 return NULL;
  66
  67         new_ldt = kmalloc(sizeof(struct ldt_struct), GFP_KERNEL);
  68         if (!new_ldt)
  69                 return NULL;
  70
  71         BUILD_BUG_ON(LDT_ENTRY_SIZE != sizeof(struct desc_struct));
  72         alloc_size = num_entries * LDT_ENTRY_SIZE;
  73
  74         /*
  75          * Xen is very picky: it requires a page-aligned LDT that has no
  76          * trailing nonzero bytes in any page that contains LDT descriptors.
  77          * Keep it simple: zero the whole allocation and never allocate less
  78          * than PAGE_SIZE.
  79          */
  80         if (alloc_size > PAGE_SIZE)
  81                 new_ldt->entries = vzalloc(alloc_size);
  82         else
  83                 new_ldt->entries = (void *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
  84
  85         if (!new_ldt->entries) {
  86                 kfree(new_ldt);
  87                 return NULL;
  88         }
  89
  90         new_ldt->nr_entries = num_entries;
  91         return new_ldt;
  92 }
  93
  94 /* After calling this, the LDT is immutable. */
  95 static void finalize_ldt_struct(struct ldt_struct *ldt)
  96 {
  97         paravirt_alloc_ldt(ldt->entries, ldt->nr_entries);
  98 }
  99
 100 /* context.lock is held */
 101 static void install_ldt(struct mm_struct *current_mm,
 102                         struct ldt_struct *ldt)
 103 {
 104         /* Synchronizes with lockless_dereference in load_mm_ldt. */
 105         smp_store_release(&current_mm->context.ldt, ldt);
 106
 107         /* Activate the LDT for all CPUs using current_mm. */
 108         on_each_cpu_mask(mm_cpumask(current_mm), flush_ldt, current_mm, true);
 109 }
 110
 111 static void free_ldt_struct(struct ldt_struct *ldt)
 112 {
 113         if (likely(!ldt))
 114                 return;
 115
 116         paravirt_free_ldt(ldt->entries, ldt->nr_entries);
 117         if (ldt->nr_entries * LDT_ENTRY_SIZE > PAGE_SIZE)
 118                 vfree_atomic(ldt->entries);
 119         else
 120                 free_page((unsigned long)ldt->entries);
 121         kfree(ldt);
 122 }
 123
 124 /*
 125  * we do not have to muck with descriptors here, that is
 126  * done in switch_mm() as needed.
 127  */
 128 int init_new_context_ldt(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
 129 {
 130         struct ldt_struct *new_ldt;
 131         struct mm_struct *old_mm;
 132         int retval = 0;
 133
 134         mutex_init(&mm->context.lock);
 135         old_mm = current->mm;
 136         if (!old_mm) {
 137                 mm->context.ldt = NULL;
 138                 return 0;
 139         }
 140
 141         mutex_lock(&old_mm->context.lock);
 142         if (!old_mm->context.ldt) {
 143                 mm->context.ldt = NULL;
 144                 goto out_unlock;
 145         }
 146
 147         new_ldt = alloc_ldt_struct(old_mm->context.ldt->nr_entries);
 148         if (!new_ldt) {
 149                 retval = -ENOMEM;
 150                 goto out_unlock;
 151         }
 152
 153         memcpy(new_ldt->entries, old_mm->context.ldt->entries,
 154                new_ldt->nr_entries * LDT_ENTRY_SIZE);
 155         finalize_ldt_struct(new_ldt);
 156
 157         mm->context.ldt = new_ldt;
 158
 159 out_unlock:
 160         mutex_unlock(&old_mm->context.lock);
 161         return retval;
 162 }
 163
 164 /*
 165  * No need to lock the MM as we are the last user
 166  *
 167  * 64bit: Don't touch the LDT register - we're already in the next thread.
 168  */
 169 void destroy_context_ldt(struct mm_struct *mm)
 170 {
 171         free_ldt_struct(mm->context.ldt);
 172         mm->context.ldt = NULL;
 173 }
 174
 175 static int read_ldt(void __user *ptr, unsigned long bytecount)
 176 {
 177         struct mm_struct *mm = current->mm;
 178         unsigned long entries_size;
 179         int retval;
 180
 181         mutex_lock(&mm->context.lock);
 182
 183         if (!mm->context.ldt) {
 184                 retval = 0;
 185                 goto out_unlock;
 186         }
 187
 188         if (bytecount > LDT_ENTRY_SIZE * LDT_ENTRIES)
 189                 bytecount = LDT_ENTRY_SIZE * LDT_ENTRIES;
 190
 191         entries_size = mm->context.ldt->nr_entries * LDT_ENTRY_SIZE;
 192         if (entries_size > bytecount)
 193                 entries_size = bytecount;
 194
 195         if (copy_to_user(ptr, mm->context.ldt->entries, entries_size)) {
 196                 retval = -EFAULT;
 197                 goto out_unlock;
 198         }
 199
 200         if (entries_size != bytecount) {
 201                 /* Zero-fill the rest and pretend we read bytecount bytes. */
 202                 if (clear_user(ptr + entries_size, bytecount - entries_size)) {
 203                         retval = -EFAULT;
 204                         goto out_unlock;
 205                 }
 206         }
 207         retval = bytecount;
 208
 209 out_unlock:
 210         mutex_unlock(&mm->context.lock);
 211         return retval;
 212 }
 213
 214 static int read_default_ldt(void __user *ptr, unsigned long bytecount)
 215 {
 216         /* CHECKME: Can we use _one_ random number ? */
 217 #ifdef CONFIG_X86_32
 218         unsigned long size = 5 * sizeof(struct desc_struct);
 219 #else
 220         unsigned long size = 128;
 221 #endif
 222         if (bytecount > size)
 223                 bytecount = size;
 224         if (clear_user(ptr, bytecount))
 225                 return -EFAULT;
 226         return bytecount;
 227 }
 228
 229 static int write_ldt(void __user *ptr, unsigned long bytecount, int oldmode)
 230 {
 231         struct mm_struct *mm = current->mm;
 232         struct ldt_struct *new_ldt, *old_ldt;
 233         unsigned int old_nr_entries, new_nr_entries;
 234         struct user_desc ldt_info;
 235         struct desc_struct ldt;
 236         int error;
 237
 238         error = -EINVAL;
 239         if (bytecount != sizeof(ldt_info))
 240                 goto out;
 241         error = -EFAULT;
 242         if (copy_from_user(&ldt_info, ptr, sizeof(ldt_info)))
 243                 goto out;
 244
 245         error = -EINVAL;
 246         if (ldt_info.entry_number >= LDT_ENTRIES)
 247                 goto out;
 248         if (ldt_info.contents == 3) {
 249                 if (oldmode)
 250                         goto out;
 251                 if (ldt_info.seg_not_present == 0)
 252                         goto out;
 253         }
 254
 255         if ((oldmode && !ldt_info.base_addr && !ldt_info.limit) ||
 256             LDT_empty(&ldt_info)) {
 257                 /* The user wants to clear the entry. */
 258                 memset(&ldt, 0, sizeof(ldt));
 259         } else {
 260                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_X86_16BIT) && !ldt_info.seg_32bit) {
 261                         error = -EINVAL;
 262                         goto out;
 263                 }
 264
 265                 fill_ldt(&ldt, &ldt_info);
 266                 if (oldmode)
 267                         ldt.avl = 0;
 268         }
 269
 270         mutex_lock(&mm->context.lock);
 271
 272         old_ldt       = mm->context.ldt;
 273         old_nr_entries = old_ldt ? old_ldt->nr_entries : 0;
 274         new_nr_entries = max(ldt_info.entry_number + 1, old_nr_entries);
 275
 276         error = -ENOMEM;
 277         new_ldt = alloc_ldt_struct(new_nr_entries);
 278         if (!new_ldt)
 279                 goto out_unlock;
 280
 281         if (old_ldt)
 282                 memcpy(new_ldt->entries, old_ldt->entries, old_nr_entries * LDT_ENTRY_SIZE);
 283
 284         new_ldt->entries[ldt_info.entry_number] = ldt;
 285         finalize_ldt_struct(new_ldt);
 286
 287         install_ldt(mm, new_ldt);
 288         free_ldt_struct(old_ldt);
 289         error = 0;
 290
 291 out_unlock:
 292         mutex_unlock(&mm->context.lock);
 293 out:
 294         return error;
 295 }
 296
 297 asmlinkage int sys_modify_ldt(int func, void __user *ptr,
 298                               unsigned long bytecount)
 299 {
 300         int ret = -ENOSYS;
 301
 302         switch (func) {
 303         case 0:
 304                 ret = read_ldt(ptr, bytecount);
 305                 break;
 306         case 1:
 307                 ret = write_ldt(ptr, bytecount, 1);
 308                 break;
 309         case 2:
 310                 ret = read_default_ldt(ptr, bytecount);
 311                 break;
 312         case 0x11:
 313                 ret = write_ldt(ptr, bytecount, 0);
 314                 break;
 315         }
 316         return ret;
 317 }