Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * FPU register's regset abstraction, for ptrace, core dumps, etc.
4 : : */
5 : : #include <asm/fpu/internal.h>
6 : : #include <asm/fpu/signal.h>
7 : : #include <asm/fpu/regset.h>
8 : : #include <asm/fpu/xstate.h>
9 : : #include <linux/sched/task_stack.h>
10 : :
11 : : /*
12 : : * The xstateregs_active() routine is the same as the regset_fpregs_active() routine,
13 : : * as the "regset->n" for the xstate regset will be updated based on the feature
14 : : * capabilities supported by the xsave.
15 : : */
16 : 0 : int regset_fpregs_active(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset)
17 : : {
18 : 0 : return regset->n;
19 : : }
20 : :
21 : 0 : int regset_xregset_fpregs_active(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset)
22 : : {
23 : 0 : if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_FXSR))
24 : 0 : return regset->n;
25 : : else
26 : : return 0;
27 : : }
28 : :
29 : 0 : int xfpregs_get(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset,
30 : : unsigned int pos, unsigned int count,
31 : : void *kbuf, void __user *ubuf)
32 : : {
33 : 0 : struct fpu *fpu = &target->thread.fpu;
34 : :
35 : 0 : if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FXSR))
36 : : return -ENODEV;
37 : :
38 : 0 : fpu__prepare_read(fpu);
39 : 0 : fpstate_sanitize_xstate(fpu);
40 : :
41 : 0 : return user_regset_copyout(&pos, &count, &kbuf, &ubuf,
42 : 0 : &fpu->state.fxsave, 0, -1);
43 : : }
44 : :
45 : 0 : int xfpregs_set(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset,
46 : : unsigned int pos, unsigned int count,
47 : : const void *kbuf, const void __user *ubuf)
48 : : {
49 : 0 : struct fpu *fpu = &target->thread.fpu;
50 : 0 : int ret;
51 : :
52 : 0 : if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FXSR))
53 : : return -ENODEV;
54 : :
55 : 0 : fpu__prepare_write(fpu);
56 : 0 : fpstate_sanitize_xstate(fpu);
57 : :
58 : 0 : ret = user_regset_copyin(&pos, &count, &kbuf, &ubuf,
59 : 0 : &fpu->state.fxsave, 0, -1);
60 : :
61 : : /*
62 : : * mxcsr reserved bits must be masked to zero for security reasons.
63 : : */
64 : 0 : fpu->state.fxsave.mxcsr &= mxcsr_feature_mask;
65 : :
66 : : /*
67 : : * update the header bits in the xsave header, indicating the
68 : : * presence of FP and SSE state.
69 : : */
70 [ # # ]: 0 : if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVE))
71 : 0 : fpu->state.xsave.header.xfeatures |= XFEATURE_MASK_FPSSE;
72 : :
73 : 0 : return ret;
74 : : }
75 : :
76 : 0 : int xstateregs_get(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset,
77 : : unsigned int pos, unsigned int count,
78 : : void *kbuf, void __user *ubuf)
79 : : {
80 : 0 : struct fpu *fpu = &target->thread.fpu;
81 : 0 : struct xregs_state *xsave;
82 : 0 : int ret;
83 : :
84 [ # # ]: 0 : if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVE))
85 : : return -ENODEV;
86 : :
87 : 0 : xsave = &fpu->state.xsave;
88 : :
89 : 0 : fpu__prepare_read(fpu);
90 : :
91 [ # # ]: 0 : if (using_compacted_format()) {
92 [ # # ]: 0 : if (kbuf)
93 : 0 : ret = copy_xstate_to_kernel(kbuf, xsave, pos, count);
94 : : else
95 : 0 : ret = copy_xstate_to_user(ubuf, xsave, pos, count);
96 : : } else {
97 : 0 : fpstate_sanitize_xstate(fpu);
98 : : /*
99 : : * Copy the 48 bytes defined by the software into the xsave
100 : : * area in the thread struct, so that we can copy the whole
101 : : * area to user using one user_regset_copyout().
102 : : */
103 : 0 : memcpy(&xsave->i387.sw_reserved, xstate_fx_sw_bytes, sizeof(xstate_fx_sw_bytes));
104 : :
105 : : /*
106 : : * Copy the xstate memory layout.
107 : : */
108 : 0 : ret = user_regset_copyout(&pos, &count, &kbuf, &ubuf, xsave, 0, -1);
109 : : }
110 : : return ret;
111 : : }
112 : :
113 : 0 : int xstateregs_set(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset,
114 : : unsigned int pos, unsigned int count,
115 : : const void *kbuf, const void __user *ubuf)
116 : : {
117 : 0 : struct fpu *fpu = &target->thread.fpu;
118 : 0 : struct xregs_state *xsave;
119 : 0 : int ret;
120 : :
121 [ # # ]: 0 : if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVE))
122 : : return -ENODEV;
123 : :
124 : : /*
125 : : * A whole standard-format XSAVE buffer is needed:
126 : : */
127 [ # # # # ]: 0 : if ((pos != 0) || (count < fpu_user_xstate_size))
128 : : return -EFAULT;
129 : :
130 : 0 : xsave = &fpu->state.xsave;
131 : :
132 : 0 : fpu__prepare_write(fpu);
133 : :
134 [ # # ]: 0 : if (using_compacted_format()) {
135 [ # # ]: 0 : if (kbuf)
136 : 0 : ret = copy_kernel_to_xstate(xsave, kbuf);
137 : : else
138 : 0 : ret = copy_user_to_xstate(xsave, ubuf);
139 : : } else {
140 : 0 : ret = user_regset_copyin(&pos, &count, &kbuf, &ubuf, xsave, 0, -1);
141 [ # # ]: 0 : if (!ret)
142 : 0 : ret = validate_xstate_header(&xsave->header);
143 : : }
144 : :
145 : : /*
146 : : * mxcsr reserved bits must be masked to zero for security reasons.
147 : : */
148 : 0 : xsave->i387.mxcsr &= mxcsr_feature_mask;
149 : :
150 : : /*
151 : : * In case of failure, mark all states as init:
152 : : */
153 [ # # ]: 0 : if (ret)
154 : 0 : fpstate_init(&fpu->state);
155 : :
156 : : return ret;
157 : : }
158 : :
159 : : #if defined CONFIG_X86_32 || defined CONFIG_IA32_EMULATION
160 : :
161 : : /*
162 : : * FPU tag word conversions.
163 : : */
164 : :
165 : 0 : static inline unsigned short twd_i387_to_fxsr(unsigned short twd)
166 : : {
167 : 0 : unsigned int tmp; /* to avoid 16 bit prefixes in the code */
168 : :
169 : : /* Transform each pair of bits into 01 (valid) or 00 (empty) */
170 : 0 : tmp = ~twd;
171 : 0 : tmp = (tmp | (tmp>>1)) & 0x5555; /* 0V0V0V0V0V0V0V0V */
172 : : /* and move the valid bits to the lower byte. */
173 : 0 : tmp = (tmp | (tmp >> 1)) & 0x3333; /* 00VV00VV00VV00VV */
174 : 0 : tmp = (tmp | (tmp >> 2)) & 0x0f0f; /* 0000VVVV0000VVVV */
175 : 0 : tmp = (tmp | (tmp >> 4)) & 0x00ff; /* 00000000VVVVVVVV */
176 : :
177 : 0 : return tmp;
178 : : }
179 : :
180 : : #define FPREG_ADDR(f, n) ((void *)&(f)->st_space + (n) * 16)
181 : : #define FP_EXP_TAG_VALID 0
182 : : #define FP_EXP_TAG_ZERO 1
183 : : #define FP_EXP_TAG_SPECIAL 2
184 : : #define FP_EXP_TAG_EMPTY 3
185 : :
186 : 0 : static inline u32 twd_fxsr_to_i387(struct fxregs_state *fxsave)
187 : : {
188 : 0 : struct _fpxreg *st;
189 : 0 : u32 tos = (fxsave->swd >> 11) & 7;
190 : 0 : u32 twd = (unsigned long) fxsave->twd;
191 : 0 : u32 tag;
192 : 0 : u32 ret = 0xffff0000u;
193 : 0 : int i;
194 : :
195 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < 8; i++, twd >>= 1) {
196 [ # # ]: 0 : if (twd & 0x1) {
197 : 0 : st = FPREG_ADDR(fxsave, (i - tos) & 7);
198 : :
199 [ # # # ]: 0 : switch (st->exponent & 0x7fff) {
200 : : case 0x7fff:
201 : : tag = FP_EXP_TAG_SPECIAL;
202 : : break;
203 : 0 : case 0x0000:
204 [ # # ]: 0 : if (!st->significand[0] &&
205 [ # # ]: 0 : !st->significand[1] &&
206 [ # # ]: 0 : !st->significand[2] &&
207 [ # # ]: 0 : !st->significand[3])
208 : : tag = FP_EXP_TAG_ZERO;
209 : : else
210 : 0 : tag = FP_EXP_TAG_SPECIAL;
211 : : break;
212 : 0 : default:
213 [ # # ]: 0 : if (st->significand[3] & 0x8000)
214 : : tag = FP_EXP_TAG_VALID;
215 : : else
216 : 0 : tag = FP_EXP_TAG_SPECIAL;
217 : : break;
218 : : }
219 : : } else {
220 : : tag = FP_EXP_TAG_EMPTY;
221 : : }
222 : 0 : ret |= tag << (2 * i);
223 : : }
224 : 0 : return ret;
225 : : }
226 : :
227 : : /*
228 : : * FXSR floating point environment conversions.
229 : : */
230 : :
231 : : void
232 : 0 : convert_from_fxsr(struct user_i387_ia32_struct *env, struct task_struct *tsk)
233 : : {
234 : 0 : struct fxregs_state *fxsave = &tsk->thread.fpu.state.fxsave;
235 : 0 : struct _fpreg *to = (struct _fpreg *) &env->st_space[0];
236 : 0 : struct _fpxreg *from = (struct _fpxreg *) &fxsave->st_space[0];
237 : 0 : int i;
238 : :
239 : 0 : env->cwd = fxsave->cwd | 0xffff0000u;
240 : 0 : env->swd = fxsave->swd | 0xffff0000u;
241 : 0 : env->twd = twd_fxsr_to_i387(fxsave);
242 : :
243 : : #ifdef CONFIG_X86_64
244 : 0 : env->fip = fxsave->rip;
245 : 0 : env->foo = fxsave->rdp;
246 : : /*
247 : : * should be actually ds/cs at fpu exception time, but
248 : : * that information is not available in 64bit mode.
249 : : */
250 [ # # ]: 0 : env->fcs = task_pt_regs(tsk)->cs;
251 [ # # ]: 0 : if (tsk == current) {
252 : 0 : savesegment(ds, env->fos);
253 : : } else {
254 : 0 : env->fos = tsk->thread.ds;
255 : : }
256 : 0 : env->fos |= 0xffff0000;
257 : : #else
258 : : env->fip = fxsave->fip;
259 : : env->fcs = (u16) fxsave->fcs | ((u32) fxsave->fop << 16);
260 : : env->foo = fxsave->foo;
261 : : env->fos = fxsave->fos;
262 : : #endif
263 : :
264 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < 8; ++i)
265 : 0 : memcpy(&to[i], &from[i], sizeof(to[0]));
266 : 0 : }
267 : :
268 : 0 : void convert_to_fxsr(struct fxregs_state *fxsave,
269 : : const struct user_i387_ia32_struct *env)
270 : :
271 : : {
272 : 0 : struct _fpreg *from = (struct _fpreg *) &env->st_space[0];
273 : 0 : struct _fpxreg *to = (struct _fpxreg *) &fxsave->st_space[0];
274 : 0 : int i;
275 : :
276 : 0 : fxsave->cwd = env->cwd;
277 : 0 : fxsave->swd = env->swd;
278 : 0 : fxsave->twd = twd_i387_to_fxsr(env->twd);
279 : 0 : fxsave->fop = (u16) ((u32) env->fcs >> 16);
280 : : #ifdef CONFIG_X86_64
281 : 0 : fxsave->rip = env->fip;
282 : 0 : fxsave->rdp = env->foo;
283 : : /* cs and ds ignored */
284 : : #else
285 : : fxsave->fip = env->fip;
286 : : fxsave->fcs = (env->fcs & 0xffff);
287 : : fxsave->foo = env->foo;
288 : : fxsave->fos = env->fos;
289 : : #endif
290 : :
291 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < 8; ++i)
292 : 0 : memcpy(&to[i], &from[i], sizeof(from[0]));
293 : 0 : }
294 : :
295 : 0 : int fpregs_get(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset,
296 : : unsigned int pos, unsigned int count,
297 : : void *kbuf, void __user *ubuf)
298 : : {
299 : 0 : struct fpu *fpu = &target->thread.fpu;
300 : 0 : struct user_i387_ia32_struct env;
301 : :
302 : 0 : fpu__prepare_read(fpu);
303 : :
304 : 0 : if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FPU))
305 : : return fpregs_soft_get(target, regset, pos, count, kbuf, ubuf);
306 : :
307 : 0 : if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FXSR))
308 : : return user_regset_copyout(&pos, &count, &kbuf, &ubuf,
309 : : &fpu->state.fsave, 0,
310 : : -1);
311 : :
312 : 0 : fpstate_sanitize_xstate(fpu);
313 : :
314 [ # # # # : 0 : if (kbuf && pos == 0 && count == sizeof(env)) {
# # ]
315 : 0 : convert_from_fxsr(kbuf, target);
316 : 0 : return 0;
317 : : }
318 : :
319 : 0 : convert_from_fxsr(&env, target);
320 : :
321 : 0 : return user_regset_copyout(&pos, &count, &kbuf, &ubuf, &env, 0, -1);
322 : : }
323 : :
324 : 0 : int fpregs_set(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset,
325 : : unsigned int pos, unsigned int count,
326 : : const void *kbuf, const void __user *ubuf)
327 : : {
328 : 0 : struct fpu *fpu = &target->thread.fpu;
329 : 0 : struct user_i387_ia32_struct env;
330 : 0 : int ret;
331 : :
332 : 0 : fpu__prepare_write(fpu);
333 : 0 : fpstate_sanitize_xstate(fpu);
334 : :
335 : 0 : if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FPU))
336 : : return fpregs_soft_set(target, regset, pos, count, kbuf, ubuf);
337 : :
338 : 0 : if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_FXSR))
339 : : return user_regset_copyin(&pos, &count, &kbuf, &ubuf,
340 : : &fpu->state.fsave, 0,
341 : : -1);
342 : :
343 [ # # # # ]: 0 : if (pos > 0 || count < sizeof(env))
344 : 0 : convert_from_fxsr(&env, target);
345 : :
346 : 0 : ret = user_regset_copyin(&pos, &count, &kbuf, &ubuf, &env, 0, -1);
347 [ # # ]: 0 : if (!ret)
348 : 0 : convert_to_fxsr(&target->thread.fpu.state.fxsave, &env);
349 : :
350 : : /*
351 : : * update the header bit in the xsave header, indicating the
352 : : * presence of FP.
353 : : */
354 [ # # ]: 0 : if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_XSAVE))
355 : 0 : fpu->state.xsave.header.xfeatures |= XFEATURE_MASK_FP;
356 : 0 : return ret;
357 : : }
358 : :
359 : : /*
360 : : * FPU state for core dumps.
361 : : * This is only used for a.out dumps now.
362 : : * It is declared generically using elf_fpregset_t (which is
363 : : * struct user_i387_struct) but is in fact only used for 32-bit
364 : : * dumps, so on 64-bit it is really struct user_i387_ia32_struct.
365 : : */
366 : 0 : int dump_fpu(struct pt_regs *regs, struct user_i387_struct *ufpu)
367 : : {
368 : 0 : struct task_struct *tsk = current;
369 : :
370 : 0 : return !fpregs_get(tsk, NULL, 0, sizeof(struct user_i387_ia32_struct),
371 : : ufpu, NULL);
372 : : }
373 : : EXPORT_SYMBOL(dump_fpu);
374 : :
375 : : #endif /* CONFIG_X86_32 || CONFIG_IA32_EMULATION */
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