Quelle  syscall_32.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/* 32-bit system call dispatch */

#include <linux/linkage.h>
#include <linux/sys.h>
#include <linux/cache.h>
#include <linux/syscalls.h>
#include <linux/entry-common.h>
#include <linux/nospec.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <asm/apic.h>
#include <asm/traps.h>
#include <asm/cpufeature.h>
#include <asm/syscall.h>

#ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
#define __SYSCALL_WITH_COMPAT(nr, native, compat) __SYSCALL(nr, compat)
#else
#define __SYSCALL_WITH_COMPAT(nr, native, compat) __SYSCALL(nr, native)
#endif

#define __SYSCALL(nr, sym) extern long __ia32_##sym(const struct pt_regs *);
#define __SYSCALL_NORETURN(nr, sym) extern long __noreturn __ia32_##sym(const struct pt_regs *);
#include <asm/syscalls_32.h>
#undef  __SYSCALL

#undef  __SYSCALL_NORETURN
#define __SYSCALL_NORETURN __SYSCALL

/*
 * The sys_call_table[] is no longer used for system calls, but
 * kernel/trace/trace_syscalls.c still wants to know the system
 * call address.
 */
#ifdef CONFIG_X86_32
#define __SYSCALL(nr, sym) __ia32_##sym,
const sys_call_ptr_t sys_call_table[] = {
#include <asm/syscalls_32.h>
};
#undef  __SYSCALL
#endif

#define __SYSCALL(nr, sym) case nr: return __ia32_##sym(regs);
long ia32_sys_call(const struct pt_regs *regs, unsigned int nr)
{
 switch (nr) {
 #include <asm/syscalls_32.h>
 default: return __ia32_sys_ni_syscall(regs);
 }
}

static __always_inline int syscall_32_enter(struct pt_regs *regs)
{
 if (IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION))
  current_thread_info()->status |= TS_COMPAT;

 return (int)regs->orig_ax;
}

#ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
bool __ia32_enabled __ro_after_init = !IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION_DEFAULT_DISABLED);

static int __init ia32_emulation_override_cmdline(char *arg)
{
 return kstrtobool(arg, &__ia32_enabled);
}
early_param("ia32_emulation", ia32_emulation_override_cmdline);
#endif

/*
 * Invoke a 32-bit syscall.  Called with IRQs on in CT_STATE_KERNEL.
 */
static __always_inline void do_syscall_32_irqs_on(struct pt_regs *regs, int nr)
{
 /*
 * Convert negative numbers to very high and thus out of range
 * numbers for comparisons.
 */
 unsigned int unr = nr;

 if (likely(unr < IA32_NR_syscalls)) {
  unr = array_index_nospec(unr, IA32_NR_syscalls);
  regs->ax = ia32_sys_call(regs, unr);
 } else if (nr != -1) {
  regs->ax = __ia32_sys_ni_syscall(regs);
 }
}

#ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
static __always_inline bool int80_is_external(void)
{
 const unsigned int offs = (0x80 / 32) * 0x10;
 const u32 bit = BIT(0x80 % 32);

 /* The local APIC on XENPV guests is fake */
 if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_XENPV))
  return false;

 /*
 * If vector 0x80 is set in the APIC ISR then this is an external
 * interrupt. Either from broken hardware or injected by a VMM.
 *
 * Note: In guest mode this is only valid for secure guests where
 * the secure module fully controls the vAPIC exposed to the guest.
 */
 return apic_read(APIC_ISR + offs) & bit;
}

/**
 * do_int80_emulation - 32-bit legacy syscall C entry from asm
 * @regs: syscall arguments in struct pt_args on the stack.
 *
 * This entry point can be used by 32-bit and 64-bit programs to perform
 * 32-bit system calls.  Instances of INT $0x80 can be found inline in
 * various programs and libraries.  It is also used by the vDSO's
 * __kernel_vsyscall fallback for hardware that doesn't support a faster
 * entry method.  Restarted 32-bit system calls also fall back to INT
 * $0x80 regardless of what instruction was originally used to do the
 * system call.
 *
 * This is considered a slow path.  It is not used by most libc
 * implementations on modern hardware except during process startup.
 *
 * The arguments for the INT $0x80 based syscall are on stack in the
 * pt_regs structure:
 *   eax: system call number
 *   ebx, ecx, edx, esi, edi, ebp: arg1 - arg 6
 */
__visible noinstr void do_int80_emulation(struct pt_regs *regs)
{
 int nr;

 /* Kernel does not use INT $0x80! */
 if (unlikely(!user_mode(regs))) {
  irqentry_enter(regs);
  instrumentation_begin();
  panic("Unexpected external interrupt 0x80\n");
 }

 /*
 * Establish kernel context for instrumentation, including for
 * int80_is_external() below which calls into the APIC driver.
 * Identical for soft and external interrupts.
 */
 enter_from_user_mode(regs);

 instrumentation_begin();
 add_random_kstack_offset();

 /* Validate that this is a soft interrupt to the extent possible */
 if (unlikely(int80_is_external()))
  panic("Unexpected external interrupt 0x80\n");

 /*
 * The low level idtentry code pushed -1 into regs::orig_ax
 * and regs::ax contains the syscall number.
 *
 * User tracing code (ptrace or signal handlers) might assume
 * that the regs::orig_ax contains a 32-bit number on invoking
 * a 32-bit syscall.
 *
 * Establish the syscall convention by saving the 32bit truncated
 * syscall number in regs::orig_ax and by invalidating regs::ax.
 */
 regs->orig_ax = regs->ax & GENMASK(31, 0);
 regs->ax = -ENOSYS;

 nr = syscall_32_enter(regs);

 local_irq_enable();
 nr = syscall_enter_from_user_mode_work(regs, nr);
 do_syscall_32_irqs_on(regs, nr);

 instrumentation_end();
 syscall_exit_to_user_mode(regs);
}

#ifdef CONFIG_X86_FRED
/*
 * A FRED-specific INT80 handler is warranted for the follwing reasons:
 *
 * 1) As INT instructions and hardware interrupts are separate event
 *    types, FRED does not preclude the use of vector 0x80 for external
 *    interrupts. As a result, the FRED setup code does not reserve
 *    vector 0x80 and calling int80_is_external() is not merely
 *    suboptimal but actively incorrect: it could cause a system call
 *    to be incorrectly ignored.
 *
 * 2) It is called only for handling vector 0x80 of event type
 *    EVENT_TYPE_SWINT and will never be called to handle any external
 *    interrupt (event type EVENT_TYPE_EXTINT).
 *
 * 3) FRED has separate entry flows depending on if the event came from
 *    user space or kernel space, and because the kernel does not use
 *    INT insns, the FRED kernel entry handler fred_entry_from_kernel()
 *    falls through to fred_bad_type() if the event type is
 *    EVENT_TYPE_SWINT, i.e., INT insns. So if the kernel is handling
 *    an INT insn, it can only be from a user level.
 *
 * 4) int80_emulation() does a CLEAR_BRANCH_HISTORY. While FRED will
 *    likely take a different approach if it is ever needed: it
 *    probably belongs in either fred_intx()/ fred_other() or
 *    asm_fred_entrypoint_user(), depending on if this ought to be done
 *    for all entries from userspace or only system
 *    calls.
 *
 * 5) INT $0x80 is the fast path for 32-bit system calls under FRED.
 */
DEFINE_FREDENTRY_RAW(int80_emulation)
{
 int nr;

 enter_from_user_mode(regs);

 instrumentation_begin();
 add_random_kstack_offset();

 /*
 * FRED pushed 0 into regs::orig_ax and regs::ax contains the
 * syscall number.
 *
 * User tracing code (ptrace or signal handlers) might assume
 * that the regs::orig_ax contains a 32-bit number on invoking
 * a 32-bit syscall.
 *
 * Establish the syscall convention by saving the 32bit truncated
 * syscall number in regs::orig_ax and by invalidating regs::ax.
 */
 regs->orig_ax = regs->ax & GENMASK(31, 0);
 regs->ax = -ENOSYS;

 nr = syscall_32_enter(regs);

 local_irq_enable();
 nr = syscall_enter_from_user_mode_work(regs, nr);
 do_syscall_32_irqs_on(regs, nr);

 instrumentation_end();
 syscall_exit_to_user_mode(regs);
}
#endif /* CONFIG_X86_FRED */

#else /* CONFIG_IA32_EMULATION */

/* Handles int $0x80 on a 32bit kernel */
__visible noinstr void do_int80_syscall_32(struct pt_regs *regs)
{
 int nr = syscall_32_enter(regs);

 add_random_kstack_offset();
 /*
 * Subtlety here: if ptrace pokes something larger than 2^31-1 into
 * orig_ax, the int return value truncates it. This matches
 * the semantics of syscall_get_nr().
 */
 nr = syscall_enter_from_user_mode(regs, nr);
 instrumentation_begin();

 do_syscall_32_irqs_on(regs, nr);

 instrumentation_end();
 syscall_exit_to_user_mode(regs);
}
#endif /* !CONFIG_IA32_EMULATION */

static noinstr bool __do_fast_syscall_32(struct pt_regs *regs)
{
 int nr = syscall_32_enter(regs);
 int res;

 add_random_kstack_offset();
 /*
 * This cannot use syscall_enter_from_user_mode() as it has to
 * fetch EBP before invoking any of the syscall entry work
 * functions.
 */
 syscall_enter_from_user_mode_prepare(regs);

 instrumentation_begin();
 /* Fetch EBP from where the vDSO stashed it. */
 if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64)) {
  /*
 * Micro-optimization: the pointer we're following is
 * explicitly 32 bits, so it can't be out of range.
 */
  res = __get_user(*(u32 *)®s->bp,
    (u32 __user __force *)(unsigned long)(u32)regs->sp);
 } else {
  res = get_user(*(u32 *)®s->bp,
         (u32 __user __force *)(unsigned long)(u32)regs->sp);
 }

 if (res) {
  /* User code screwed up. */
  regs->ax = -EFAULT;

  local_irq_disable();
  instrumentation_end();
  irqentry_exit_to_user_mode(regs);
  return false;
 }

 nr = syscall_enter_from_user_mode_work(regs, nr);

 /* Now this is just like a normal syscall. */
 do_syscall_32_irqs_on(regs, nr);

 instrumentation_end();
 syscall_exit_to_user_mode(regs);
 return true;
}

/* Returns true to return using SYSEXIT/SYSRETL, or false to use IRET */
__visible noinstr bool do_fast_syscall_32(struct pt_regs *regs)
{
 /*
 * Called using the internal vDSO SYSENTER/SYSCALL32 calling
 * convention.  Adjust regs so it looks like we entered using int80.
 */
 unsigned long landing_pad = (unsigned long)current->mm->context.vdso +
     vdso_image_32.sym_int80_landing_pad;

 /*
 * SYSENTER loses EIP, and even SYSCALL32 needs us to skip forward
 * so that 'regs->ip -= 2' lands back on an int $0x80 instruction.
 * Fix it up.
 */
 regs->ip = landing_pad;

 /* Invoke the syscall. If it failed, keep it simple: use IRET. */
 if (!__do_fast_syscall_32(regs))
  return false;

 /*
 * Check that the register state is valid for using SYSRETL/SYSEXIT
 * to exit to userspace.  Otherwise use the slower but fully capable
 * IRET exit path.
 */

 /* XEN PV guests always use the IRET path */
 if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_XENPV))
  return false;

 /* EIP must point to the VDSO landing pad */
 if (unlikely(regs->ip != landing_pad))
  return false;

 /* CS and SS must match the values set in MSR_STAR */
 if (unlikely(regs->cs != __USER32_CS || regs->ss != __USER_DS))
  return false;

 /* If the TF, RF, or VM flags are set, use IRET */
 if (unlikely(regs->flags & (X86_EFLAGS_RF | X86_EFLAGS_TF | X86_EFLAGS_VM)))
  return false;

 /* Use SYSRETL/SYSEXIT to exit to userspace */
 return true;
}

/* Returns true to return using SYSEXIT/SYSRETL, or false to use IRET */
__visible noinstr bool do_SYSENTER_32(struct pt_regs *regs)
{
 /* SYSENTER loses RSP, but the vDSO saved it in RBP. */
 regs->sp = regs->bp;

 /* SYSENTER clobbers EFLAGS.IF.  Assume it was set in usermode. */
 regs->flags |= X86_EFLAGS_IF;

 return do_fast_syscall_32(regs);
}