sis190: use the allocated buffer as a status code in sis190_alloc_rx_skb
[linux-2.6] / drivers / lguest / segments.c
1 /*P:600 The x86 architecture has segments, which involve a table of descriptors
2  * which can be used to do funky things with virtual address interpretation.
3  * We originally used to use segments so the Guest couldn't alter the
4  * Guest<->Host Switcher, and then we had to trim Guest segments, and restore
5  * for userspace per-thread segments, but trim again for on userspace->kernel
6  * transitions...  This nightmarish creation was contained within this file,
7  * where we knew not to tread without heavy armament and a change of underwear.
8  *
9  * In these modern times, the segment handling code consists of simple sanity
10  * checks, and the worst you'll experience reading this code is butterfly-rash
11  * from frolicking through its parklike serenity. :*/
12 #include "lg.h"
13
14 /*H:600
15  * Segments & The Global Descriptor Table
16  *
17  * (That title sounds like a bad Nerdcore group.  Not to suggest that there are
18  * any good Nerdcore groups, but in high school a friend of mine had a band
19  * called Joe Fish and the Chips, so there are definitely worse band names).
20  *
21  * To refresh: the GDT is a table of 8-byte values describing segments.  Once
22  * set up, these segments can be loaded into one of the 6 "segment registers".
23  *
24  * GDT entries are passed around as "struct desc_struct"s, which like IDT
25  * entries are split into two 32-bit members, "a" and "b".  One day, someone
26  * will clean that up, and be declared a Hero.  (No pressure, I'm just saying).
27  *
28  * Anyway, the GDT entry contains a base (the start address of the segment), a
29  * limit (the size of the segment - 1), and some flags.  Sounds simple, and it
30  * would be, except those zany Intel engineers decided that it was too boring
31  * to put the base at one end, the limit at the other, and the flags in
32  * between.  They decided to shotgun the bits at random throughout the 8 bytes,
33  * like so:
34  *
35  * 0               16                     40       48  52  56     63
36  * [ limit part 1 ][     base part 1     ][ flags ][li][fl][base ]
37  *                                                  mit ags part 2
38  *                                                part 2
39  *
40  * As a result, this file contains a certain amount of magic numeracy.  Let's
41  * begin.
42  */
43
44 /* There are several entries we don't let the Guest set.  The TSS entry is the
45  * "Task State Segment" which controls all kinds of delicate things.  The
46  * LGUEST_CS and LGUEST_DS entries are reserved for the Switcher, and the
47  * the Guest can't be trusted to deal with double faults. */
48 static int ignored_gdt(unsigned int num)
49 {
50         return (num == GDT_ENTRY_TSS
51                 || num == GDT_ENTRY_LGUEST_CS
52                 || num == GDT_ENTRY_LGUEST_DS
53                 || num == GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS);
54 }
55
56 /*H:630 Once the Guest gave us new GDT entries, we fix them up a little.  We
57  * don't care if they're invalid: the worst that can happen is a General
58  * Protection Fault in the Switcher when it restores a Guest segment register
59  * which tries to use that entry.  Then we kill the Guest for causing such a
60  * mess: the message will be "unhandled trap 256". */
61 static void fixup_gdt_table(struct lg_cpu *cpu, unsigned start, unsigned end)
62 {
63         unsigned int i;
64
65         for (i = start; i < end; i++) {
66                 /* We never copy these ones to real GDT, so we don't care what
67                  * they say */
68                 if (ignored_gdt(i))
69                         continue;
70
71                 /* Segment descriptors contain a privilege level: the Guest is
72                  * sometimes careless and leaves this as 0, even though it's
73                  * running at privilege level 1.  If so, we fix it here. */
74                 if ((cpu->arch.gdt[i].b & 0x00006000) == 0)
75                         cpu->arch.gdt[i].b |= (GUEST_PL << 13);
76
77                 /* Each descriptor has an "accessed" bit.  If we don't set it
78                  * now, the CPU will try to set it when the Guest first loads
79                  * that entry into a segment register.  But the GDT isn't
80                  * writable by the Guest, so bad things can happen. */
81                 cpu->arch.gdt[i].b |= 0x00000100;
82         }
83 }
84
85 /*H:610 Like the IDT, we never simply use the GDT the Guest gives us.  We keep
86  * a GDT for each CPU, and copy across the Guest's entries each time we want to
87  * run the Guest on that CPU.
88  *
89  * This routine is called at boot or modprobe time for each CPU to set up the
90  * constant GDT entries: the ones which are the same no matter what Guest we're
91  * running. */
92 void setup_default_gdt_entries(struct lguest_ro_state *state)
93 {
94         struct desc_struct *gdt = state->guest_gdt;
95         unsigned long tss = (unsigned long)&state->guest_tss;
96
97         /* The Switcher segments are full 0-4G segments, privilege level 0 */
98         gdt[GDT_ENTRY_LGUEST_CS] = FULL_EXEC_SEGMENT;
99         gdt[GDT_ENTRY_LGUEST_DS] = FULL_SEGMENT;
100
101         /* The TSS segment refers to the TSS entry for this particular CPU.
102          * Forgive the magic flags: the 0x8900 means the entry is Present, it's
103          * privilege level 0 Available 386 TSS system segment, and the 0x67
104          * means Saturn is eclipsed by Mercury in the twelfth house. */
105         gdt[GDT_ENTRY_TSS].a = 0x00000067 | (tss << 16);
106         gdt[GDT_ENTRY_TSS].b = 0x00008900 | (tss & 0xFF000000)
107                 | ((tss >> 16) & 0x000000FF);
108 }
109
110 /* This routine sets up the initial Guest GDT for booting.  All entries start
111  * as 0 (unusable). */
112 void setup_guest_gdt(struct lg_cpu *cpu)
113 {
114         /* Start with full 0-4G segments... */
115         cpu->arch.gdt[GDT_ENTRY_KERNEL_CS] = FULL_EXEC_SEGMENT;
116         cpu->arch.gdt[GDT_ENTRY_KERNEL_DS] = FULL_SEGMENT;
117         /* ...except the Guest is allowed to use them, so set the privilege
118          * level appropriately in the flags. */
119         cpu->arch.gdt[GDT_ENTRY_KERNEL_CS].b |= (GUEST_PL << 13);
120         cpu->arch.gdt[GDT_ENTRY_KERNEL_DS].b |= (GUEST_PL << 13);
121 }
122
123 /*H:650 An optimization of copy_gdt(), for just the three "thead-local storage"
124  * entries. */
125 void copy_gdt_tls(const struct lg_cpu *cpu, struct desc_struct *gdt)
126 {
127         unsigned int i;
128
129         for (i = GDT_ENTRY_TLS_MIN; i <= GDT_ENTRY_TLS_MAX; i++)
130                 gdt[i] = cpu->arch.gdt[i];
131 }
132
133 /*H:640 When the Guest is run on a different CPU, or the GDT entries have
134  * changed, copy_gdt() is called to copy the Guest's GDT entries across to this
135  * CPU's GDT. */
136 void copy_gdt(const struct lg_cpu *cpu, struct desc_struct *gdt)
137 {
138         unsigned int i;
139
140         /* The default entries from setup_default_gdt_entries() are not
141          * replaced.  See ignored_gdt() above. */
142         for (i = 0; i < GDT_ENTRIES; i++)
143                 if (!ignored_gdt(i))
144                         gdt[i] = cpu->arch.gdt[i];
145 }
146
147 /*H:620 This is where the Guest asks us to load a new GDT (LHCALL_LOAD_GDT).
148  * We copy it from the Guest and tweak the entries. */
149 void load_guest_gdt(struct lg_cpu *cpu, unsigned long table, u32 num)
150 {
151         /* We assume the Guest has the same number of GDT entries as the
152          * Host, otherwise we'd have to dynamically allocate the Guest GDT. */
153         if (num > ARRAY_SIZE(cpu->arch.gdt))
154                 kill_guest(cpu, "too many gdt entries %i", num);
155
156         /* We read the whole thing in, then fix it up. */
157         __lgread(cpu, cpu->arch.gdt, table, num * sizeof(cpu->arch.gdt[0]));
158         fixup_gdt_table(cpu, 0, ARRAY_SIZE(cpu->arch.gdt));
159         /* Mark that the GDT changed so the core knows it has to copy it again,
160          * even if the Guest is run on the same CPU. */
161         cpu->changed |= CHANGED_GDT;
162 }
163
164 /* This is the fast-track version for just changing the three TLS entries.
165  * Remember that this happens on every context switch, so it's worth
166  * optimizing.  But wouldn't it be neater to have a single hypercall to cover
167  * both cases? */
168 void guest_load_tls(struct lg_cpu *cpu, unsigned long gtls)
169 {
170         struct desc_struct *tls = &cpu->arch.gdt[GDT_ENTRY_TLS_MIN];
171
172         __lgread(cpu, tls, gtls, sizeof(*tls)*GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES);
173         fixup_gdt_table(cpu, GDT_ENTRY_TLS_MIN, GDT_ENTRY_TLS_MAX+1);
174         /* Note that just the TLS entries have changed. */
175         cpu->changed |= CHANGED_GDT_TLS;
176 }
177 /*:*/
178
179 /*H:660
180  * With this, we have finished the Host.
181  *
182  * Five of the seven parts of our task are complete.  You have made it through
183  * the Bit of Despair (I think that's somewhere in the page table code,
184  * myself).
185  *
186  * Next, we examine "make Switcher".  It's short, but intense.
187  */