Quelle  tls.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/user.h>
#include <linux/regset.h>
#include <linux/syscalls.h>
#include <linux/nospec.h>

#include <linux/uaccess.h>
#include <asm/desc.h>
#include <asm/ldt.h>
#include <asm/processor.h>
#include <asm/proto.h>
#include <asm/gsseg.h>

#include "tls.h"

/*
 * sys_alloc_thread_area: get a yet unused TLS descriptor index.
 */
static int get_free_idx(void)
{
 struct thread_struct *t = ¤t->thread;
 int idx;

 for (idx = 0; idx < GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES; idx++)
  if (desc_empty(&t->tls_array[idx]))
   return idx + GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 return -ESRCH;
}

static bool tls_desc_okay(const struct user_desc *info)
{
 /*
 * For historical reasons (i.e. no one ever documented how any
 * of the segmentation APIs work), user programs can and do
 * assume that a struct user_desc that's all zeros except for
 * entry_number means "no segment at all".  This never actually
 * worked.  In fact, up to Linux 3.19, a struct user_desc like
 * this would create a 16-bit read-write segment with base and
 * limit both equal to zero.
 *
 * That was close enough to "no segment at all" until we
 * hardened this function to disallow 16-bit TLS segments.  Fix
 * it up by interpreting these zeroed segments the way that they
 * were almost certainly intended to be interpreted.
 *
 * The correct way to ask for "no segment at all" is to specify
 * a user_desc that satisfies LDT_empty.  To keep everything
 * working, we accept both.
 *
 * Note that there's a similar kludge in modify_ldt -- look at
 * the distinction between modes 1 and 0x11.
 */
 if (LDT_empty(info) || LDT_zero(info))
  return true;

 /*
 * espfix is required for 16-bit data segments, but espfix
 * only works for LDT segments.
 */
 if (!info->seg_32bit)
  return false;

 /* Only allow data segments in the TLS array. */
 if (info->contents > 1)
  return false;

 /*
 * Non-present segments with DPL 3 present an interesting attack
 * surface.  The kernel should handle such segments correctly,
 * but TLS is very difficult to protect in a sandbox, so prevent
 * such segments from being created.
 *
 * If userspace needs to remove a TLS entry, it can still delete
 * it outright.
 */
 if (info->seg_not_present)
  return false;

 return true;
}

static void set_tls_desc(struct task_struct *p, int idx,
    const struct user_desc *info, int n)
{
 struct thread_struct *t = &p->thread;
 struct desc_struct *desc = &t->tls_array[idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN];
 int cpu;

 /*
 * We must not get preempted while modifying the TLS.
 */
 cpu = get_cpu();

 while (n-- > 0) {
  if (LDT_empty(info) || LDT_zero(info))
   memset(desc, 0, sizeof(*desc));
  else
   fill_ldt(desc, info);
  ++info;
  ++desc;
 }

 if (t == ¤t->thread)
  load_TLS(t, cpu);

 put_cpu();
}

/*
 * Set a given TLS descriptor:
 */
int do_set_thread_area(struct task_struct *p, int idx,
         struct user_desc __user *u_info,
         int can_allocate)
{
 struct user_desc info;
 unsigned short __maybe_unused sel, modified_sel;

 if (copy_from_user(&info, u_info, sizeof(info)))
  return -EFAULT;

 if (!tls_desc_okay(&info))
  return -EINVAL;

 if (idx == -1)
  idx = info.entry_number;

 /*
 * index -1 means the kernel should try to find and
 * allocate an empty descriptor:
 */
 if (idx == -1 && can_allocate) {
  idx = get_free_idx();
  if (idx < 0)
   return idx;
  if (put_user(idx, &u_info->entry_number))
   return -EFAULT;
 }

 if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
  return -EINVAL;

 set_tls_desc(p, idx, &info, 1);

 /*
 * If DS, ES, FS, or GS points to the modified segment, forcibly
 * refresh it.  Only needed on x86_64 because x86_32 reloads them
 * on return to user mode.
 */
 modified_sel = (idx << 3) | 3;

 if (p == current) {
#ifdef CONFIG_X86_64
  savesegment(ds, sel);
  if (sel == modified_sel)
   loadsegment(ds, sel);

  savesegment(es, sel);
  if (sel == modified_sel)
   loadsegment(es, sel);

  savesegment(fs, sel);
  if (sel == modified_sel)
   loadsegment(fs, sel);
#endif

  savesegment(gs, sel);
  if (sel == modified_sel)
   load_gs_index(sel);
 } else {
#ifdef CONFIG_X86_64
  if (p->thread.fsindex == modified_sel)
   p->thread.fsbase = info.base_addr;

  if (p->thread.gsindex == modified_sel)
   p->thread.gsbase = info.base_addr;
#endif
 }

 return 0;
}

SYSCALL_DEFINE1(set_thread_area, struct user_desc __user *, u_info)
{
 return do_set_thread_area(current, -1, u_info, 1);
}


/*
 * Get the current Thread-Local Storage area:
 */

static void fill_user_desc(struct user_desc *info, int idx,
      const struct desc_struct *desc)

{
 memset(info, 0, sizeof(*info));
 info->entry_number = idx;
 info->base_addr = get_desc_base(desc);
 info->limit = get_desc_limit(desc);
 info->seg_32bit = desc->d;
 info->contents = desc->type >> 2;
 info->read_exec_only = !(desc->type & 2);
 info->limit_in_pages = desc->g;
 info->seg_not_present = !desc->p;
 info->useable = desc->avl;
#ifdef CONFIG_X86_64
 info->lm = desc->l;
#endif
}

int do_get_thread_area(struct task_struct *p, int idx,
         struct user_desc __user *u_info)
{
 struct user_desc info;
 int index;

 if (idx == -1 && get_user(idx, &u_info->entry_number))
  return -EFAULT;

 if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
  return -EINVAL;

 index = idx - GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 index = array_index_nospec(index,
   GDT_ENTRY_TLS_MAX - GDT_ENTRY_TLS_MIN + 1);

 fill_user_desc(&info, idx, &p->thread.tls_array[index]);

 if (copy_to_user(u_info, &info, sizeof(info)))
  return -EFAULT;
 return 0;
}

SYSCALL_DEFINE1(get_thread_area, struct user_desc __user *, u_info)
{
 return do_get_thread_area(current, -1, u_info);
}

int regset_tls_active(struct task_struct *target,
        const struct user_regset *regset)
{
 struct thread_struct *t = &target->thread;
 int n = GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES;
 while (n > 0 && desc_empty(&t->tls_array[n - 1]))
  --n;
 return n;
}

int regset_tls_get(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset,
     struct membuf to)
{
 const struct desc_struct *tls;
 struct user_desc v;
 int pos;

 for (pos = 0, tls = target->thread.tls_array; to.left; pos++, tls++) {
  fill_user_desc(&v, GDT_ENTRY_TLS_MIN + pos, tls);
  membuf_write(&to, &v, sizeof(v));
 }
 return 0;
}

int regset_tls_set(struct task_struct *target, const struct user_regset *regset,
     unsigned int pos, unsigned int count,
     const void *kbuf, const void __user *ubuf)
{
 struct user_desc infobuf[GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES];
 const struct user_desc *info;
 int i;

 if (pos >= GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES * sizeof(struct user_desc) ||
     (pos % sizeof(struct user_desc)) != 0 ||
     (count % sizeof(struct user_desc)) != 0)
  return -EINVAL;

 if (kbuf)
  info = kbuf;
 else if (__copy_from_user(infobuf, ubuf, count))
  return -EFAULT;
 else
  info = infobuf;

 for (i = 0; i < count / sizeof(struct user_desc); i++)
  if (!tls_desc_okay(info + i))
   return -EINVAL;

 set_tls_desc(target,
       GDT_ENTRY_TLS_MIN + (pos / sizeof(struct user_desc)),
       info, count / sizeof(struct user_desc));

 return 0;
}