x86, bts: add fork and exit handling
[linux-2.6] / arch / x86 / include / asm / desc.h
1 #ifndef _ASM_X86_DESC_H
2 #define _ASM_X86_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          * Don't allow setting of the lm bit. It is useless anyway
29          * because 64bit system calls require __USER_CS:
30          */
31         desc->l = 0;
32 }
33
34 extern struct desc_ptr idt_descr;
35 extern gate_desc idt_table[];
36
37 struct gdt_page {
38         struct desc_struct gdt[GDT_ENTRIES];
39 } __attribute__((aligned(PAGE_SIZE)));
40 DECLARE_PER_CPU(struct gdt_page, gdt_page);
41
42 static inline struct desc_struct *get_cpu_gdt_table(unsigned int cpu)
43 {
44         return per_cpu(gdt_page, cpu).gdt;
45 }
46
47 #ifdef CONFIG_X86_64
48
49 static inline void pack_gate(gate_desc *gate, unsigned type, unsigned long func,
50                              unsigned dpl, unsigned ist, unsigned seg)
51 {
52         gate->offset_low = PTR_LOW(func);
53         gate->segment = __KERNEL_CS;
54         gate->ist = ist;
55         gate->p = 1;
56         gate->dpl = dpl;
57         gate->zero0 = 0;
58         gate->zero1 = 0;
59         gate->type = type;
60         gate->offset_middle = PTR_MIDDLE(func);
61         gate->offset_high = PTR_HIGH(func);
62 }
63
64 #else
65 static inline void pack_gate(gate_desc *gate, unsigned char type,
66                              unsigned long base, unsigned dpl, unsigned flags,
67                              unsigned short seg)
68 {
69         gate->a = (seg << 16) | (base & 0xffff);
70         gate->b = (base & 0xffff0000) |
71                   (((0x80 | type | (dpl << 5)) & 0xff) << 8);
72 }
73
74 #endif
75
76 static inline int desc_empty(const void *ptr)
77 {
78         const u32 *desc = ptr;
79         return !(desc[0] | desc[1]);
80 }
81
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #else
85 #define load_TR_desc() native_load_tr_desc()
86 #define load_gdt(dtr) native_load_gdt(dtr)
87 #define load_idt(dtr) native_load_idt(dtr)
88 #define load_tr(tr) asm volatile("ltr %0"::"m" (tr))
89 #define load_ldt(ldt) asm volatile("lldt %0"::"m" (ldt))
90
91 #define store_gdt(dtr) native_store_gdt(dtr)
92 #define store_idt(dtr) native_store_idt(dtr)
93 #define store_tr(tr) (tr = native_store_tr())
94 #define store_ldt(ldt) asm("sldt %0":"=m" (ldt))
95
96 #define load_TLS(t, cpu) native_load_tls(t, cpu)
97 #define set_ldt native_set_ldt
98
99 #define write_ldt_entry(dt, entry, desc)        \
100         native_write_ldt_entry(dt, entry, desc)
101 #define write_gdt_entry(dt, entry, desc, type)          \
102         native_write_gdt_entry(dt, entry, desc, type)
103 #define write_idt_entry(dt, entry, g)           \
104         native_write_idt_entry(dt, entry, g)
105
106 static inline void paravirt_alloc_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
107 {
108 }
109
110 static inline void paravirt_free_ldt(struct desc_struct *ldt, unsigned entries)
111 {
112 }
113 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
114
115 static inline void native_write_idt_entry(gate_desc *idt, int entry,
116                                           const gate_desc *gate)
117 {
118         memcpy(&idt[entry], gate, sizeof(*gate));
119 }
120
121 static inline void native_write_ldt_entry(struct desc_struct *ldt, int entry,
122                                           const void *desc)
123 {
124         memcpy(&ldt[entry], desc, 8);
125 }
126
127 static inline void native_write_gdt_entry(struct desc_struct *gdt, int entry,
128                                           const void *desc, int type)
129 {
130         unsigned int size;
131         switch (type) {
132         case DESC_TSS:
133                 size = sizeof(tss_desc);
134                 break;
135         case DESC_LDT:
136                 size = sizeof(ldt_desc);
137                 break;
138         default:
139                 size = sizeof(struct desc_struct);
140                 break;
141         }
142         memcpy(&gdt[entry], desc, size);
143 }
144
145 static inline void pack_descriptor(struct desc_struct *desc, unsigned long base,
146                                    unsigned long limit, unsigned char type,
147                                    unsigned char flags)
148 {
149         desc->a = ((base & 0xffff) << 16) | (limit & 0xffff);
150         desc->b = (base & 0xff000000) | ((base & 0xff0000) >> 16) |
151                 (limit & 0x000f0000) | ((type & 0xff) << 8) |
152                 ((flags & 0xf) << 20);
153         desc->p = 1;
154 }
155
156
157 static inline void set_tssldt_descriptor(void *d, unsigned long addr,
158                                          unsigned type, unsigned size)
159 {
160 #ifdef CONFIG_X86_64
161         struct ldttss_desc64 *desc = d;
162         memset(desc, 0, sizeof(*desc));
163         desc->limit0 = size & 0xFFFF;
164         desc->base0 = PTR_LOW(addr);
165         desc->base1 = PTR_MIDDLE(addr) & 0xFF;
166         desc->type = type;
167         desc->p = 1;
168         desc->limit1 = (size >> 16) & 0xF;
169         desc->base2 = (PTR_MIDDLE(addr) >> 8) & 0xFF;
170         desc->base3 = PTR_HIGH(addr);
171 #else
172         pack_descriptor((struct desc_struct *)d, addr, size, 0x80 | type, 0);
173 #endif
174 }
175
176 static inline void __set_tss_desc(unsigned cpu, unsigned int entry, void *addr)
177 {
178         struct desc_struct *d = get_cpu_gdt_table(cpu);
179         tss_desc tss;
180
181         /*
182          * sizeof(unsigned long) coming from an extra "long" at the end
183          * of the iobitmap. See tss_struct definition in processor.h
184          *
185          * -1? seg base+limit should be pointing to the address of the
186          * last valid byte
187          */
188         set_tssldt_descriptor(&tss, (unsigned long)addr, DESC_TSS,
189                               IO_BITMAP_OFFSET + IO_BITMAP_BYTES +
190                               sizeof(unsigned long) - 1);
191         write_gdt_entry(d, entry, &tss, DESC_TSS);
192 }
193
194 #define set_tss_desc(cpu, addr) __set_tss_desc(cpu, GDT_ENTRY_TSS, addr)
195
196 static inline void native_set_ldt(const void *addr, unsigned int entries)
197 {
198         if (likely(entries == 0))
199                 asm volatile("lldt %w0"::"q" (0));
200         else {
201                 unsigned cpu = smp_processor_id();
202                 ldt_desc ldt;
203
204                 set_tssldt_descriptor(&ldt, (unsigned long)addr, DESC_LDT,
205                                       entries * LDT_ENTRY_SIZE - 1);
206                 write_gdt_entry(get_cpu_gdt_table(cpu), GDT_ENTRY_LDT,
207                                 &ldt, DESC_LDT);
208                 asm volatile("lldt %w0"::"q" (GDT_ENTRY_LDT*8));
209         }
210 }
211
212 static inline void native_load_tr_desc(void)
213 {
214         asm volatile("ltr %w0"::"q" (GDT_ENTRY_TSS*8));
215 }
216
217 static inline void native_load_gdt(const struct desc_ptr *dtr)
218 {
219         asm volatile("lgdt %0"::"m" (*dtr));
220 }
221
222 static inline void native_load_idt(const struct desc_ptr *dtr)
223 {
224         asm volatile("lidt %0"::"m" (*dtr));
225 }
226
227 static inline void native_store_gdt(struct desc_ptr *dtr)
228 {
229         asm volatile("sgdt %0":"=m" (*dtr));
230 }
231
232 static inline void native_store_idt(struct desc_ptr *dtr)
233 {
234         asm volatile("sidt %0":"=m" (*dtr));
235 }
236
237 static inline unsigned long native_store_tr(void)
238 {
239         unsigned long tr;
240         asm volatile("str %0":"=r" (tr));
241         return tr;
242 }
243
244 static inline void native_load_tls(struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
245 {
246         unsigned int i;
247         struct desc_struct *gdt = get_cpu_gdt_table(cpu);
248
249         for (i = 0; i < GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES; i++)
250                 gdt[GDT_ENTRY_TLS_MIN + i] = t->tls_array[i];
251 }
252
253 #define _LDT_empty(info)                                \
254         ((info)->base_addr              == 0    &&      \
255          (info)->limit                  == 0    &&      \
256          (info)->contents               == 0    &&      \
257          (info)->read_exec_only         == 1    &&      \
258          (info)->seg_32bit              == 0    &&      \
259          (info)->limit_in_pages         == 0    &&      \
260          (info)->seg_not_present        == 1    &&      \
261          (info)->useable                == 0)
262
263 #ifdef CONFIG_X86_64
264 #define LDT_empty(info) (_LDT_empty(info) && ((info)->lm == 0))
265 #else
266 #define LDT_empty(info) (_LDT_empty(info))
267 #endif
268
269 static inline void clear_LDT(void)
270 {
271         set_ldt(NULL, 0);
272 }
273
274 /*
275  * load one particular LDT into the current CPU
276  */
277 static inline void load_LDT_nolock(mm_context_t *pc)
278 {
279         set_ldt(pc->ldt, pc->size);
280 }
281
282 static inline void load_LDT(mm_context_t *pc)
283 {
284         preempt_disable();
285         load_LDT_nolock(pc);
286         preempt_enable();
287 }
288
289 static inline unsigned long get_desc_base(const struct desc_struct *desc)
290 {
291         return desc->base0 | ((desc->base1) << 16) | ((desc->base2) << 24);
292 }
293
294 static inline unsigned long get_desc_limit(const struct desc_struct *desc)
295 {
296         return desc->limit0 | (desc->limit << 16);
297 }
298
299 static inline void _set_gate(int gate, unsigned type, void *addr,
300                              unsigned dpl, unsigned ist, unsigned seg)
301 {
302         gate_desc s;
303         pack_gate(&s, type, (unsigned long)addr, dpl, ist, seg);
304         /*
305          * does not need to be atomic because it is only done once at
306          * setup time
307          */
308         write_idt_entry(idt_table, gate, &s);
309 }
310
311 /*
312  * This needs to use 'idt_table' rather than 'idt', and
313  * thus use the _nonmapped_ version of the IDT, as the
314  * Pentium F0 0F bugfix can have resulted in the mapped
315  * IDT being write-protected.
316  */
317 static inline void set_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
318 {
319         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
320         _set_gate(n, GATE_INTERRUPT, addr, 0, 0, __KERNEL_CS);
321 }
322
323 #define SYS_VECTOR_FREE         0
324 #define SYS_VECTOR_ALLOCED      1
325
326 extern int first_system_vector;
327 extern char system_vectors[];
328
329 static inline void alloc_system_vector(int vector)
330 {
331         if (system_vectors[vector] == SYS_VECTOR_FREE) {
332                 system_vectors[vector] = SYS_VECTOR_ALLOCED;
333                 if (first_system_vector > vector)
334                         first_system_vector = vector;
335         } else
336                 BUG();
337 }
338
339 static inline void alloc_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
340 {
341         alloc_system_vector(n);
342         set_intr_gate(n, addr);
343 }
344
345 /*
346  * This routine sets up an interrupt gate at directory privilege level 3.
347  */
348 static inline void set_system_intr_gate(unsigned int n, void *addr)
349 {
350         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
351         _set_gate(n, GATE_INTERRUPT, addr, 0x3, 0, __KERNEL_CS);
352 }
353
354 static inline void set_system_trap_gate(unsigned int n, void *addr)
355 {
356         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
357         _set_gate(n, GATE_TRAP, addr, 0x3, 0, __KERNEL_CS);
358 }
359
360 static inline void set_trap_gate(unsigned int n, void *addr)
361 {
362         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
363         _set_gate(n, GATE_TRAP, addr, 0, 0, __KERNEL_CS);
364 }
365
366 static inline void set_task_gate(unsigned int n, unsigned int gdt_entry)
367 {
368         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
369         _set_gate(n, GATE_TASK, (void *)0, 0, 0, (gdt_entry<<3));
370 }
371
372 static inline void set_intr_gate_ist(int n, void *addr, unsigned ist)
373 {
374         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
375         _set_gate(n, GATE_INTERRUPT, addr, 0, ist, __KERNEL_CS);
376 }
377
378 static inline void set_system_intr_gate_ist(int n, void *addr, unsigned ist)
379 {
380         BUG_ON((unsigned)n > 0xFF);
381         _set_gate(n, GATE_INTERRUPT, addr, 0x3, ist, __KERNEL_CS);
382 }
383
384 #else
385 /*
386  * GET_DESC_BASE reads the descriptor base of the specified segment.
387  *
388  * Args:
389  *    idx - descriptor index
390  *    gdt - GDT pointer
391  *    base - 32bit register to which the base will be written
392  *    lo_w - lo word of the "base" register
393  *    lo_b - lo byte of the "base" register
394  *    hi_b - hi byte of the low word of the "base" register
395  *
396  * Example:
397  *    GET_DESC_BASE(GDT_ENTRY_ESPFIX_SS, %ebx, %eax, %ax, %al, %ah)
398  *    Will read the base address of GDT_ENTRY_ESPFIX_SS and put it into %eax.
399  */
400 #define GET_DESC_BASE(idx, gdt, base, lo_w, lo_b, hi_b) \
401         movb idx * 8 + 4(gdt), lo_b;                    \
402         movb idx * 8 + 7(gdt), hi_b;                    \
403         shll $16, base;                                 \
404         movw idx * 8 + 2(gdt), lo_w;
405
406
407 #endif /* __ASSEMBLY__ */
408
409 #endif /* _ASM_X86_DESC_H */