Merge tag 'pm-4.15-rc6' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rafael/linux-pm
[muen/linux.git] / arch / x86 / kernel / ldt.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 1992 Krishna Balasubramanian and Linus Torvalds
4  * Copyright (C) 1999 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  * Copyright (C) 2002 Andi Kleen
6  *
7  * This handles calls from both 32bit and 64bit mode.
8  *
9  * Lock order:
10  *      contex.ldt_usr_sem
11  *        mmap_sem
12  *          context.lock
13  */
14
15 #include <linux/errno.h>
16 #include <linux/gfp.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/string.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/smp.h>
21 #include <linux/syscalls.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/vmalloc.h>
24 #include <linux/uaccess.h>
25
26 #include <asm/ldt.h>
27 #include <asm/desc.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <asm/syscalls.h>
30
31 static void refresh_ldt_segments(void)
32 {
33 #ifdef CONFIG_X86_64
34         unsigned short sel;
35
36         /*
37          * Make sure that the cached DS and ES descriptors match the updated
38          * LDT.
39          */
40         savesegment(ds, sel);
41         if ((sel & SEGMENT_TI_MASK) == SEGMENT_LDT)
42                 loadsegment(ds, sel);
43
44         savesegment(es, sel);
45         if ((sel & SEGMENT_TI_MASK) == SEGMENT_LDT)
46                 loadsegment(es, sel);
47 #endif
48 }
49
50 /* context.lock is held by the task which issued the smp function call */
51 static void flush_ldt(void *__mm)
52 {
53         struct mm_struct *mm = __mm;
54         mm_context_t *pc;
55
56         if (this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm) != mm)
57                 return;
58
59         pc = &mm->context;
60         set_ldt(pc->ldt->entries, pc->ldt->nr_entries);
61
62         refresh_ldt_segments();
63 }
64
65 /* The caller must call finalize_ldt_struct on the result. LDT starts zeroed. */
66 static struct ldt_struct *alloc_ldt_struct(unsigned int num_entries)
67 {
68         struct ldt_struct *new_ldt;
69         unsigned int alloc_size;
70
71         if (num_entries > LDT_ENTRIES)
72                 return NULL;
73
74         new_ldt = kmalloc(sizeof(struct ldt_struct), GFP_KERNEL);
75         if (!new_ldt)
76                 return NULL;
77
78         BUILD_BUG_ON(LDT_ENTRY_SIZE != sizeof(struct desc_struct));
79         alloc_size = num_entries * LDT_ENTRY_SIZE;
80
81         /*
82          * Xen is very picky: it requires a page-aligned LDT that has no
83          * trailing nonzero bytes in any page that contains LDT descriptors.
84          * Keep it simple: zero the whole allocation and never allocate less
85          * than PAGE_SIZE.
86          */
87         if (alloc_size > PAGE_SIZE)
88                 new_ldt->entries = vzalloc(alloc_size);
89         else
90                 new_ldt->entries = (void *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
91
92         if (!new_ldt->entries) {
93                 kfree(new_ldt);
94                 return NULL;
95         }
96
97         new_ldt->nr_entries = num_entries;
98         return new_ldt;
99 }
100
101 /* After calling this, the LDT is immutable. */
102 static void finalize_ldt_struct(struct ldt_struct *ldt)
103 {
104         paravirt_alloc_ldt(ldt->entries, ldt->nr_entries);
105 }
106
107 static void install_ldt(struct mm_struct *mm, struct ldt_struct *ldt)
108 {
109         mutex_lock(&mm->context.lock);
110
111         /* Synchronizes with READ_ONCE in load_mm_ldt. */
112         smp_store_release(&mm->context.ldt, ldt);
113
114         /* Activate the LDT for all CPUs using currents mm. */
115         on_each_cpu_mask(mm_cpumask(mm), flush_ldt, mm, true);
116
117         mutex_unlock(&mm->context.lock);
118 }
119
120 static void free_ldt_struct(struct ldt_struct *ldt)
121 {
122         if (likely(!ldt))
123                 return;
124
125         paravirt_free_ldt(ldt->entries, ldt->nr_entries);
126         if (ldt->nr_entries * LDT_ENTRY_SIZE > PAGE_SIZE)
127                 vfree_atomic(ldt->entries);
128         else
129                 free_page((unsigned long)ldt->entries);
130         kfree(ldt);
131 }
132
133 /*
134  * Called on fork from arch_dup_mmap(). Just copy the current LDT state,
135  * the new task is not running, so nothing can be installed.
136  */
137 int ldt_dup_context(struct mm_struct *old_mm, struct mm_struct *mm)
138 {
139         struct ldt_struct *new_ldt;
140         int retval = 0;
141
142         if (!old_mm)
143                 return 0;
144
145         mutex_lock(&old_mm->context.lock);
146         if (!old_mm->context.ldt)
147                 goto out_unlock;
148
149         new_ldt = alloc_ldt_struct(old_mm->context.ldt->nr_entries);
150         if (!new_ldt) {
151                 retval = -ENOMEM;
152                 goto out_unlock;
153         }
154
155         memcpy(new_ldt->entries, old_mm->context.ldt->entries,
156                new_ldt->nr_entries * LDT_ENTRY_SIZE);
157         finalize_ldt_struct(new_ldt);
158
159         mm->context.ldt = new_ldt;
160
161 out_unlock:
162         mutex_unlock(&old_mm->context.lock);
163         return retval;
164 }
165
166 /*
167  * No need to lock the MM as we are the last user
168  *
169  * 64bit: Don't touch the LDT register - we're already in the next thread.
170  */
171 void destroy_context_ldt(struct mm_struct *mm)
172 {
173         free_ldt_struct(mm->context.ldt);
174         mm->context.ldt = NULL;
175 }
176
177 static int read_ldt(void __user *ptr, unsigned long bytecount)
178 {
179         struct mm_struct *mm = current->mm;
180         unsigned long entries_size;
181         int retval;
182
183         down_read(&mm->context.ldt_usr_sem);
184
185         if (!mm->context.ldt) {
186                 retval = 0;
187                 goto out_unlock;
188         }
189
190         if (bytecount > LDT_ENTRY_SIZE * LDT_ENTRIES)
191                 bytecount = LDT_ENTRY_SIZE * LDT_ENTRIES;
192
193         entries_size = mm->context.ldt->nr_entries * LDT_ENTRY_SIZE;
194         if (entries_size > bytecount)
195                 entries_size = bytecount;
196
197         if (copy_to_user(ptr, mm->context.ldt->entries, entries_size)) {
198                 retval = -EFAULT;
199                 goto out_unlock;
200         }
201
202         if (entries_size != bytecount) {
203                 /* Zero-fill the rest and pretend we read bytecount bytes. */
204                 if (clear_user(ptr + entries_size, bytecount - entries_size)) {
205                         retval = -EFAULT;
206                         goto out_unlock;
207                 }
208         }
209         retval = bytecount;
210
211 out_unlock:
212         up_read(&mm->context.ldt_usr_sem);
213         return retval;
214 }
215
216 static int read_default_ldt(void __user *ptr, unsigned long bytecount)
217 {
218         /* CHECKME: Can we use _one_ random number ? */
219 #ifdef CONFIG_X86_32
220         unsigned long size = 5 * sizeof(struct desc_struct);
221 #else
222         unsigned long size = 128;
223 #endif
224         if (bytecount > size)
225                 bytecount = size;
226         if (clear_user(ptr, bytecount))
227                 return -EFAULT;
228         return bytecount;
229 }
230
231 static int write_ldt(void __user *ptr, unsigned long bytecount, int oldmode)
232 {
233         struct mm_struct *mm = current->mm;
234         struct ldt_struct *new_ldt, *old_ldt;
235         unsigned int old_nr_entries, new_nr_entries;
236         struct user_desc ldt_info;
237         struct desc_struct ldt;
238         int error;
239
240         error = -EINVAL;
241         if (bytecount != sizeof(ldt_info))
242                 goto out;
243         error = -EFAULT;
244         if (copy_from_user(&ldt_info, ptr, sizeof(ldt_info)))
245                 goto out;
246
247         error = -EINVAL;
248         if (ldt_info.entry_number >= LDT_ENTRIES)
249                 goto out;
250         if (ldt_info.contents == 3) {
251                 if (oldmode)
252                         goto out;
253                 if (ldt_info.seg_not_present == 0)
254                         goto out;
255         }
256
257         if ((oldmode && !ldt_info.base_addr && !ldt_info.limit) ||
258             LDT_empty(&ldt_info)) {
259                 /* The user wants to clear the entry. */
260                 memset(&ldt, 0, sizeof(ldt));
261         } else {
262                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_X86_16BIT) && !ldt_info.seg_32bit) {
263                         error = -EINVAL;
264                         goto out;
265                 }
266
267                 fill_ldt(&ldt, &ldt_info);
268                 if (oldmode)
269                         ldt.avl = 0;
270         }
271
272         if (down_write_killable(&mm->context.ldt_usr_sem))
273                 return -EINTR;
274
275         old_ldt       = mm->context.ldt;
276         old_nr_entries = old_ldt ? old_ldt->nr_entries : 0;
277         new_nr_entries = max(ldt_info.entry_number + 1, old_nr_entries);
278
279         error = -ENOMEM;
280         new_ldt = alloc_ldt_struct(new_nr_entries);
281         if (!new_ldt)
282                 goto out_unlock;
283
284         if (old_ldt)
285                 memcpy(new_ldt->entries, old_ldt->entries, old_nr_entries * LDT_ENTRY_SIZE);
286
287         new_ldt->entries[ldt_info.entry_number] = ldt;
288         finalize_ldt_struct(new_ldt);
289
290         install_ldt(mm, new_ldt);
291         free_ldt_struct(old_ldt);
292         error = 0;
293
294 out_unlock:
295         up_write(&mm->context.ldt_usr_sem);
296 out:
297         return error;
298 }
299
300 SYSCALL_DEFINE3(modify_ldt, int , func , void __user * , ptr ,
301                 unsigned long , bytecount)
302 {
303         int ret = -ENOSYS;
304
305         switch (func) {
306         case 0:
307                 ret = read_ldt(ptr, bytecount);
308                 break;
309         case 1:
310                 ret = write_ldt(ptr, bytecount, 1);
311                 break;
312         case 2:
313                 ret = read_default_ldt(ptr, bytecount);
314                 break;
315         case 0x11:
316                 ret = write_ldt(ptr, bytecount, 0);
317                 break;
318         }
319         /*
320          * The SYSCALL_DEFINE() macros give us an 'unsigned long'
321          * return type, but tht ABI for sys_modify_ldt() expects
322          * 'int'.  This cast gives us an int-sized value in %rax
323          * for the return code.  The 'unsigned' is necessary so
324          * the compiler does not try to sign-extend the negative
325          * return codes into the high half of the register when
326          * taking the value from int->long.
327          */
328         return (unsigned int)ret;
329 }