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/syscalls.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/vmalloc.h>
  18 #include <linux/uaccess.h>
  19 #include <linux/kaiser.h>
  20
  21 #include <asm/ldt.h>
  22 #include <asm/desc.h>
  23 #include <asm/mmu_context.h>
  24 #include <asm/syscalls.h>
  25
  26 /* context.lock is held for us, so we don't need any locking. */
  27 static void flush_ldt(void *current_mm)
  28 {
  29         mm_context_t *pc;
  30
  31         if (current->active_mm != current_mm)
  32                 return;
  33
  34         pc = &current->active_mm->context;
  35         set_ldt(pc->ldt->entries, pc->ldt->size);
  36 }
  37
  38 static void __free_ldt_struct(struct ldt_struct *ldt)
  39 {
  40         if (ldt->size * LDT_ENTRY_SIZE > PAGE_SIZE)
  41                 vfree(ldt->entries);
  42         else
  43                 free_page((unsigned long)ldt->entries);
  44         kfree(ldt);
  45 }
  46
  47 /* The caller must call finalize_ldt_struct on the result. LDT starts zeroed. */
  48 static struct ldt_struct *alloc_ldt_struct(int size)
  49 {
  50         struct ldt_struct *new_ldt;
  51         int alloc_size;
  52         int ret;
  53
  54         if (size > LDT_ENTRIES)
  55                 return NULL;
  56
  57         new_ldt = kmalloc(sizeof(struct ldt_struct), GFP_KERNEL);
  58         if (!new_ldt)
  59                 return NULL;
  60
  61         BUILD_BUG_ON(LDT_ENTRY_SIZE != sizeof(struct desc_struct));
  62         alloc_size = size * LDT_ENTRY_SIZE;
  63
  64         /*
  65          * Xen is very picky: it requires a page-aligned LDT that has no
  66          * trailing nonzero bytes in any page that contains LDT descriptors.
  67          * Keep it simple: zero the whole allocation and never allocate less
  68          * than PAGE_SIZE.
  69          */
  70         if (alloc_size > PAGE_SIZE)
  71                 new_ldt->entries = vzalloc(alloc_size);
  72         else
  73                 new_ldt->entries = (void *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
  74
  75         if (!new_ldt->entries) {
  76                 kfree(new_ldt);
  77                 return NULL;
  78         }
  79
  80         ret = kaiser_add_mapping((unsigned long)new_ldt->entries, alloc_size,
  81                                  __PAGE_KERNEL);
  82         new_ldt->size = size;
  83         if (ret) {
  84                 __free_ldt_struct(new_ldt);
  85                 return NULL;
  86         }
  87         return new_ldt;
  88 }
  89
  90 /* After calling this, the LDT is immutable. */
  91 static void finalize_ldt_struct(struct ldt_struct *ldt)
  92 {
  93         paravirt_alloc_ldt(ldt->entries, ldt->size);
  94 }
  95
  96 /* context.lock is held */
  97 static void install_ldt(struct mm_struct *current_mm,
  98                         struct ldt_struct *ldt)
  99 {
 100         /* Synchronizes with lockless_dereference in load_mm_ldt. */
 101         smp_store_release(&current_mm->context.ldt, ldt);
 102
 103         /* Activate the LDT for all CPUs using current_mm. */
 104         on_each_cpu_mask(mm_cpumask(current_mm), flush_ldt, current_mm, true);
 105 }
 106
 107 static void free_ldt_struct(struct ldt_struct *ldt)
 108 {
 109         if (likely(!ldt))
 110                 return;
 111
 112         kaiser_remove_mapping((unsigned long)ldt->entries,
 113                               ldt->size * LDT_ENTRY_SIZE);
 114         paravirt_free_ldt(ldt->entries, ldt->size);
 115         __free_ldt_struct(ldt);
 116 }
 117
 118 /*
 119  * we do not have to muck with descriptors here, that is
 120  * done in switch_mm() as needed.
 121  */
 122 int init_new_context_ldt(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
 123 {
 124         struct ldt_struct *new_ldt;
 125         struct mm_struct *old_mm;
 126         int retval = 0;
 127
 128         mutex_init(&mm->context.lock);
 129         old_mm = current->mm;
 130         if (!old_mm) {
 131                 mm->context.ldt = NULL;
 132                 return 0;
 133         }
 134
 135         mutex_lock(&old_mm->context.lock);
 136         if (!old_mm->context.ldt) {
 137                 mm->context.ldt = NULL;
 138                 goto out_unlock;
 139         }
 140
 141         new_ldt = alloc_ldt_struct(old_mm->context.ldt->size);
 142         if (!new_ldt) {
 143                 retval = -ENOMEM;
 144                 goto out_unlock;
 145         }
 146
 147         memcpy(new_ldt->entries, old_mm->context.ldt->entries,
 148                new_ldt->size * LDT_ENTRY_SIZE);
 149         finalize_ldt_struct(new_ldt);
 150
 151         mm->context.ldt = new_ldt;
 152
 153 out_unlock:
 154         mutex_unlock(&old_mm->context.lock);
 155         return retval;
 156 }
 157
 158 /*
 159  * No need to lock the MM as we are the last user
 160  *
 161  * 64bit: Don't touch the LDT register - we're already in the next thread.
 162  */
 163 void destroy_context_ldt(struct mm_struct *mm)
 164 {
 165         free_ldt_struct(mm->context.ldt);
 166         mm->context.ldt = NULL;
 167 }
 168
 169 static int read_ldt(void __user *ptr, unsigned long bytecount)
 170 {
 171         int retval;
 172         unsigned long size;
 173         struct mm_struct *mm = current->mm;
 174
 175         mutex_lock(&mm->context.lock);
 176
 177         if (!mm->context.ldt) {
 178                 retval = 0;
 179                 goto out_unlock;
 180         }
 181
 182         if (bytecount > LDT_ENTRY_SIZE * LDT_ENTRIES)
 183                 bytecount = LDT_ENTRY_SIZE * LDT_ENTRIES;
 184
 185         size = mm->context.ldt->size * LDT_ENTRY_SIZE;
 186         if (size > bytecount)
 187                 size = bytecount;
 188
 189         if (copy_to_user(ptr, mm->context.ldt->entries, size)) {
 190                 retval = -EFAULT;
 191                 goto out_unlock;
 192         }
 193
 194         if (size != bytecount) {
 195                 /* Zero-fill the rest and pretend we read bytecount bytes. */
 196                 if (clear_user(ptr + size, bytecount - size)) {
 197                         retval = -EFAULT;
 198                         goto out_unlock;
 199                 }
 200         }
 201         retval = bytecount;
 202
 203 out_unlock:
 204         mutex_unlock(&mm->context.lock);
 205         return retval;
 206 }
 207
 208 static int read_default_ldt(void __user *ptr, unsigned long bytecount)
 209 {
 210         /* CHECKME: Can we use _one_ random number ? */
 211 #ifdef CONFIG_X86_32
 212         unsigned long size = 5 * sizeof(struct desc_struct);
 213 #else
 214         unsigned long size = 128;
 215 #endif
 216         if (bytecount > size)
 217                 bytecount = size;
 218         if (clear_user(ptr, bytecount))
 219                 return -EFAULT;
 220         return bytecount;
 221 }
 222
 223 static int write_ldt(void __user *ptr, unsigned long bytecount, int oldmode)
 224 {
 225         struct mm_struct *mm = current->mm;
 226         struct desc_struct ldt;
 227         int error;
 228         struct user_desc ldt_info;
 229         int oldsize, newsize;
 230         struct ldt_struct *new_ldt, *old_ldt;
 231
 232         error = -EINVAL;
 233         if (bytecount != sizeof(ldt_info))
 234                 goto out;
 235         error = -EFAULT;
 236         if (copy_from_user(&ldt_info, ptr, sizeof(ldt_info)))
 237                 goto out;
 238
 239         error = -EINVAL;
 240         if (ldt_info.entry_number >= LDT_ENTRIES)
 241                 goto out;
 242         if (ldt_info.contents == 3) {
 243                 if (oldmode)
 244                         goto out;
 245                 if (ldt_info.seg_not_present == 0)
 246                         goto out;
 247         }
 248
 249         if ((oldmode && !ldt_info.base_addr && !ldt_info.limit) ||
 250             LDT_empty(&ldt_info)) {
 251                 /* The user wants to clear the entry. */
 252                 memset(&ldt, 0, sizeof(ldt));
 253         } else {
 254                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_X86_16BIT) && !ldt_info.seg_32bit) {
 255                         error = -EINVAL;
 256                         goto out;
 257                 }
 258
 259                 fill_ldt(&ldt, &ldt_info);
 260                 if (oldmode)
 261                         ldt.avl = 0;
 262         }
 263
 264         mutex_lock(&mm->context.lock);
 265
 266         old_ldt = mm->context.ldt;
 267         oldsize = old_ldt ? old_ldt->size : 0;
 268         newsize = max((int)(ldt_info.entry_number + 1), oldsize);
 269
 270         error = -ENOMEM;
 271         new_ldt = alloc_ldt_struct(newsize);
 272         if (!new_ldt)
 273                 goto out_unlock;
 274
 275         if (old_ldt)
 276                 memcpy(new_ldt->entries, old_ldt->entries, oldsize * LDT_ENTRY_SIZE);
 277         new_ldt->entries[ldt_info.entry_number] = ldt;
 278         finalize_ldt_struct(new_ldt);
 279
 280         install_ldt(mm, new_ldt);
 281         free_ldt_struct(old_ldt);
 282         error = 0;
 283
 284 out_unlock:
 285         mutex_unlock(&mm->context.lock);
 286 out:
 287         return error;
 288 }
 289
 290 SYSCALL_DEFINE3(modify_ldt, int , func , void __user * , ptr ,
 291                 unsigned long , bytecount)
 292 {
 293         int ret = -ENOSYS;
 294
 295         switch (func) {
 296         case 0:
 297                 ret = read_ldt(ptr, bytecount);
 298                 break;
 299         case 1:
 300                 ret = write_ldt(ptr, bytecount, 1);
 301                 break;
 302         case 2:
 303                 ret = read_default_ldt(ptr, bytecount);
 304                 break;
 305         case 0x11:
 306                 ret = write_ldt(ptr, bytecount, 0);
 307                 break;
 308         }
 309         /*
 310          * The SYSCALL_DEFINE() macros give us an 'unsigned long'
 311          * return type, but tht ABI for sys_modify_ldt() expects
 312          * 'int'.  This cast gives us an int-sized value in %rax
 313          * for the return code.  The 'unsigned' is necessary so
 314          * the compiler does not try to sign-extend the negative
 315          * return codes into the high half of the register when
 316          * taking the value from int->long.
 317          */
 318         return (unsigned int)ret;
 319 }