include/asm-x86/desc.h

   1 #ifndef _ASM_DESC_H_
   2 #define _ASM_DESC_H_
   3
   4 #ifndef __ASSEMBLY__
   5 #include <asm/desc_defs.h>
   6 #include <asm/ldt.h>
   7 #include <asm/mmu.h>
   8 #include <linux/smp.h>
   9
  10 static inline void fill_ldt(struct desc_struct *desc,
  11                             const struct user_desc *info)
  12 {
  13         desc->limit0 = info->limit & 0x0ffff;
  14         desc->base0 = info->base_addr & 0x0000ffff;
  15
  16         desc->base1 = (info->base_addr & 0x00ff0000) >> 16;
  17         desc->type = (info->read_exec_only ^ 1) << 1;
  18         desc->type |= info->contents << 2;
  19         desc->s = 1;
  20         desc->dpl = 0x3;
  21         desc->p = info->seg_not_present ^ 1;
  22         desc->limit = (info->limit & 0xf0000) >> 16;
  23         desc->avl = info->useable;
  24         desc->d = info->seg_32bit;
  25         desc->g = info->limit_in_pages;
  26         desc->base2 = (info->base_addr & 0xff000000) >> 24;
  27 }
  28
  29 extern struct desc_ptr idt_descr;
  30 extern gate_desc idt_table[];
  31
  32 struct gdt_page {
  33         struct desc_struct gdt[GDT_ENTRIES];
  34 } __attribute__((aligned(PAGE_SIZE)));
  35 DECLARE_PER_CPU(struct gdt_page, gdt_page);
  36
  37 static inline struct desc_struct *get_cpu_gdt_table(unsigned int cpu)
  38 {
  39         return per_cpu(gdt_page, cpu).gdt;
  40 }
  41
  42 #ifdef CONFIG_X86_64
  43
  44 static inline void pack_gate(gate_desc *gate, unsigned type, unsigned long func,
  45                              unsigned dpl, unsigned ist, unsigned seg)
  46 {
  47         gate->offset_low = PTR_LOW(func);
  48         gate->segment = __KERNEL_CS;
  49         gate->ist = ist;
  50         gate->p = 1;
  51         gate->dpl = dpl;
  52         gate->zero0 = 0;
  53         gate->zero1 = 0;
  54         gate->type = type;
  55         gate->offset_middle = PTR_MIDDLE(func);
  56         gate->offset_high = PTR_HIGH(func);
  57 }
  58
  59 #else
  60 static inline void pack_gate(gate_desc *gate, unsigned char type,
  61                              unsigned long base, unsigned dpl, unsigned flags,
  62                              unsigned short seg)
  63 {
  64         gate->a = (seg << 16) | (base & 0xffff);
  65         gate->b = (base & 0xffff0000) |
  66                   (((0x80 | type | (dpl << 5)) & 0xff) << 8);
  67 }
  68
  69 #endif
  70
  71 static inline int desc_empty(const void *ptr)
  72 {
  73         const u32 *desc = ptr;
  74         return !(desc[0] | desc[1]);
  75 }
  76
  77 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  78 #include <asm/paravirt.h>
  79 #else
  80 #define load_TR_desc() native_load_tr_desc()
  81 #define load_gdt(dtr) native_load_gdt(dtr)
  82 #define load_idt(dtr) native_load_idt(dtr)
  83 #define load_tr(tr) asm volatile("ltr %0"::"m" (tr))
  84 #define load_ldt(ldt) asm volatile("lldt %0"::"m" (ldt))
  85
  86 #define store_gdt(dtr) native_store_gdt(dtr)
  87 #define store_idt(dtr) native_store_idt(dtr)
  88 #define store_tr(tr) (tr = native_store_tr())
  89 #define store_ldt(ldt) asm("sldt %0":"=m" (ldt))
  90
  91 #define load_TLS(t, cpu) native_load_tls(t, cpu)
  92 #define set_ldt native_set_ldt
  93
  94 #define write_ldt_entry(dt, entry, desc)        \
  95         native_write_ldt_entry(dt, entry, desc)
  96 #define write_gdt_entry(dt, entry, desc, type)          \
  97         native_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type)
  98 #define write_idt_entry(dt, entry, g)           \
  99         native_write_idt_entry(dt, entry, g)
 100 #endif
 101
 102 static inline void native_write_idt_entry(gate_desc *idt, int entry,
 103                                           const gate_desc *gate)
 104 {
 105         memcpy(&idt[entry], gate, sizeof(*gate));
 106 }
 107
 108 static inline void native_write_ldt_entry(struct desc_struct *ldt, int entry,
 109                                           const void *desc)
 110 {
 111         memcpy(&ldt[entry], desc, 8);
 112 }
 113
 114 static inline void native_write_gdt_entry(struct desc_struct *gdt, int entry,
 115                                           const void *desc, int type)
 116 {
 117         unsigned int size;
 118         switch (type) {
 119         case DESC_TSS:
 120                 size = sizeof(tss_desc);
 121                 break;
 122         case DESC_LDT:
 123                 size = sizeof(ldt_desc);
 124                 break;
 125         default:
 126                 size = sizeof(struct desc_struct);
 127                 break;
 128         }
 129         memcpy(&gdt[entry], desc, size);
 130 }
 131
 132 static inline void pack_descriptor(struct desc_struct *desc, unsigned long base,
 133                                    unsigned long limit, unsigned char type,
 134                                    unsigned char flags)
 135 {
 136         desc->a = ((base & 0xffff) << 16) | (limit & 0xffff);
 137         desc->b = (base & 0xff000000) | ((base & 0xff0000) >> 16) |
 138                 (limit & 0x000f0000) | ((type & 0xff) << 8) |
 139                 ((flags & 0xf) << 20);
 140         desc->p = 1;
 141 }
 142
 143
 144 static inline void set_tssldt_descriptor(void *d, unsigned long addr,
 145                                          unsigned type, unsigned size)
 146 {
 147 #ifdef CONFIG_X86_64
 148         struct ldttss_desc64 *desc = d;
 149         memset(desc, 0, sizeof(*desc));
 150         desc->limit0 = size & 0xFFFF;
 151         desc->base0 = PTR_LOW(addr);
 152         desc->base1 = PTR_MIDDLE(addr) & 0xFF;
 153         desc->type = type;
 154         desc->p = 1;
 155         desc->limit1 = (size >> 16) & 0xF;
 156         desc->base2 = (PTR_MIDDLE(addr) >> 8) & 0xFF;
 157         desc->base3 = PTR_HIGH(addr);
 158 #else
 159         pack_descriptor((struct desc_struct *)d, addr, size, 0x80 | type, 0);
 160 #endif
 161 }
 162
 163 static inline void __set_tss_desc(unsigned cpu, unsigned int entry, void *addr)
 164 {
 165         struct desc_struct *d = get_cpu_gdt_table(cpu);
 166         tss_desc tss;
 167
 168         /*
 169          * sizeof(unsigned long) coming from an extra "long" at the end
 170          * of the iobitmap. See tss_struct definition in processor.h
 171          *
 172          * -1? seg base+limit should be pointing to the address of the
 173          * last valid byte
 174          */
 175         set_tssldt_descriptor(&tss, (unsigned long)addr, DESC_TSS,
 176                               IO_BITMAP_OFFSET + IO_BITMAP_BYTES +
 177                               sizeof(unsigned long) - 1);
 178         write_gdt_entry(d, entry, &tss, DESC_TSS);
 179 }
 180
 181 #define set_tss_desc(cpu, addr) __set_tss_desc(cpu, GDT_ENTRY_TSS, addr)
 182
 183 static inline void native_set_ldt(const void *addr, unsigned int entries)
 184 {
 185         if (likely(entries == 0))
 186                 asm volatile("lldt %w0"::"q" (0));
 187         else {
 188                 unsigned cpu = smp_processor_id();
 189                 ldt_desc ldt;
 190
 191                 set_tssldt_descriptor(&ldt, (unsigned long)addr, DESC_LDT,
 192                                       entries * LDT_ENTRY_SIZE - 1);
 193                 write_gdt_entry(get_cpu_gdt_table(cpu), GDT_ENTRY_LDT,
 194                                 &ldt, DESC_LDT);
 195                 asm volatile("lldt %w0"::"q" (GDT_ENTRY_LDT*8));
 196         }
 197 }
 198
 199 static inline void native_load_tr_desc(void)
 200 {
 201         asm volatile("ltr %w0"::"q" (GDT_ENTRY_TSS*8));
 202 }
 203
 204 static inline void native_load_gdt(const struct desc_ptr *dtr)
 205 {
 206         asm volatile("lgdt %0"::"m" (*dtr));
 207 }
 208
 209 static inline void native_load_idt(const struct desc_ptr *dtr)
 210 {
 211         asm volatile("lidt %0"::"m" (*dtr));
 212 }
 213
 214 static inline void native_store_gdt(struct desc_ptr *dtr)
 215 {
 216         asm volatile("sgdt %0":"=m" (*dtr));
 217 }
 218
 219 static inline void native_store_idt(struct desc_ptr *dtr)
 220 {
 221         asm volatile("sidt %0":"=m" (*dtr));
 222 }
 223
 224 static inline unsigned long native_store_tr(void)
 225 {
 226         unsigned long tr;
 227         asm volatile("str %0":"=r" (tr));
 228         return tr;
 229 }
 230
 231 static inline void native_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
 232 {
 233         unsigned int i;
 234         struct desc_struct *gdt = get_cpu_gdt_table(cpu);
 235
 236         for (i = 0; i < GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES; i++)
 237                 gdt[GDT_ENTRY_TLS_MIN + i] = t->tls_array[i];
 238 }
 239
 240 #define _LDT_empty(info)                                \
 241         ((info)->base_addr              == 0    &&      \
 242          (info)->limit                  == 0    &&      \
 243          (info)->contents               == 0    &&      \
 244          (info)->read_exec_only         == 1    &&      \
 245          (info)->seg_32bit              == 0    &&      \
 246          (info)->limit_in_pages         == 0    &&      \
 247          (info)->seg_not_present        == 1    &&      \
 248          (info)->useable                == 0)
 249
 250 #ifdef CONFIG_X86_64
 251 #define LDT_empty(info) (_LDT_empty(info) && ((info)->lm == 0))
 252 #else
 253 #define LDT_empty(info) (_LDT_empty(info))
 254 #endif
 255
 256 static inline void clear_LDT(void)
 257 {
 258         set_ldt(NULL, 0);
 259 }
 260
 261 /*
 262  * load one particular LDT into the current CPU
 263  */
 264 static inline void load_LDT_nolock(mm_context_t *pc)
 265 {
 266         set_ldt(pc->ldt, pc->size);
 267 }
 268
 269 static inline void load_LDT(mm_context_t *pc)
 270 {
 271         preempt_disable();
 272         load_LDT_nolock(pc);
 273         preempt_enable();
 274 }
 275
 276 static inline unsigned long get_desc_base(const struct desc_struct *desc)
 277 {
 278         return desc->base0 | ((desc->base1) << 16) | ((desc->base2) << 24);
 279 }
 280
 281 static inline unsigned long get_desc_limit(const struct desc_struct *desc)
 282 {
 283         return desc->limit0 | (desc->limit << 16);
 284 }
 285
 286 static inline void _set_gate(int gate, unsigned type, void *addr,
 287                              unsigned dpl, unsigned ist, unsigned seg)
 288 {
 289         gate_desc s;
 290         pack_gate(&s, type, (unsigned long)addr, dpl, ist, seg);
 291         /*
 292          * does not need to be atomic because it is only done once at
 293          * setup time
 294          */
 295         write_idt_entry(idt_table, gate, &s);
 296 }
 297
 298 /*
 299  * This needs to use 'idt_table' rather than 'idt', and
 300  * thus use the _nonmapped_ version of the IDT, as the
 301  * Pentium F0 0F bugfix can have resulted in the mapped
 302  * IDT being write-protected.
 303  */
 304 static inline void set_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
 305 {
 306         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
 307         _set_gate(n, GATE_INTERRUPT, addr, 0, 0, __KERNEL_CS);
 308 }
 309
 310 #define SYS_VECTOR_FREE         0
 311 #define SYS_VECTOR_ALLOCED      1
 312
 313 extern int first_system_vector;
 314 extern char system_vectors[];
 315
 316 static inline void alloc_system_vector(int vector)
 317 {
 318         if (system_vectors[vector] == SYS_VECTOR_FREE) {
 319                 system_vectors[vector] = SYS_VECTOR_ALLOCED;
 320                 if (first_system_vector > vector)
 321                         first_system_vector = vector;
 322         } else
 323                 BUG();
 324 }
 325
 326 static inline void alloc_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
 327 {
 328         alloc_system_vector(n);
 329         set_intr_gate(n, addr);
 330 }
 331
 332 /*
 333  * This routine sets up an interrupt gate at directory privilege level 3.
 334  */
 335 static inline void set_system_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
 336 {
 337         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
 338         _set_gate(n, GATE_INTERRUPT, addr, 0x3, 0, __KERNEL_CS);
 339 }
 340
 341 static inline void set_trap_gate(unsigned int n, void *addr)
 342 {
 343         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
 344         _set_gate(n, GATE_TRAP, addr, 0, 0, __KERNEL_CS);
 345 }
 346
 347 static inline void set_system_gate(unsigned int n, void *addr)
 348 {
 349         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
 350 #ifdef CONFIG_X86_32
 351         _set_gate(n, GATE_TRAP, addr, 0x3, 0, __KERNEL_CS);
 352 #else
 353         _set_gate(n, GATE_INTERRUPT, addr, 0x3, 0, __KERNEL_CS);
 354 #endif
 355 }
 356
 357 static inline void set_task_gate(unsigned int n, unsigned int gdt_entry)
 358 {
 359         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
 360         _set_gate(n, GATE_TASK, (void *)0, 0, 0, (gdt_entry<<3));
 361 }
 362
 363 static inline void set_intr_gate_ist(int n, void *addr, unsigned ist)
 364 {
 365         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
 366         _set_gate(n, GATE_INTERRUPT, addr, 0, ist, __KERNEL_CS);
 367 }
 368
 369 static inline void set_system_gate_ist(int n, void *addr, unsigned ist)
 370 {
 371         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
 372         _set_gate(n, GATE_INTERRUPT, addr, 0x3, ist, __KERNEL_CS);
 373 }
 374
 375 #else
 376 /*
 377  * GET_DESC_BASE reads the descriptor base of the specified segment.
 378  *
 379  * Args:
 380  *    idx - descriptor index
 381  *    gdt - GDT pointer
 382  *    base - 32bit register to which the base will be written
 383  *    lo_w - lo word of the "base" register
 384  *    lo_b - lo byte of the "base" register
 385  *    hi_b - hi byte of the low word of the "base" register
 386  *
 387  * Example:
 388  *    GET_DESC_BASE(GDT_ENTRY_ESPFIX_SS, %ebx, %eax, %ax, %al, %ah)
 389  *    Will read the base address of GDT_ENTRY_ESPFIX_SS and put it into %eax.
 390  */
 391 #define GET_DESC_BASE(idx, gdt, base, lo_w, lo_b, hi_b) \
 392         movb idx * 8 + 4(gdt), lo_b;                    \
 393         movb idx * 8 + 7(gdt), hi_b;                    \
 394         shll $16, base;                                 \
 395         movw idx * 8 + 2(gdt), lo_w;
 396
 397
 398 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 399
 400 #endif