include/asm-i386/uaccess.h

   1 #ifndef __i386_UACCESS_H
   2 #define __i386_UACCESS_H
   3
   4 /*
   5  * User space memory access functions
   6  */
   7 #include <linux/config.h>
   8 #include <linux/errno.h>
   9 #include <linux/thread_info.h>
  10 #include <linux/prefetch.h>
  11 #include <linux/string.h>
  12 #include <asm/page.h>
  13
  14 #define VERIFY_READ 0
  15 #define VERIFY_WRITE 1
  16
  17 /*
  18  * The fs value determines whether argument validity checking should be
  19  * performed or not.  If get_fs() == USER_DS, checking is performed, with
  20  * get_fs() == KERNEL_DS, checking is bypassed.
  21  *
  22  * For historical reasons, these macros are grossly misnamed.
  23  */
  24
  25 #define MAKE_MM_SEG(s)  ((mm_segment_t) { (s) })
  26
  27
  28 #define KERNEL_DS       MAKE_MM_SEG(0xFFFFFFFFUL)
  29 #define USER_DS         MAKE_MM_SEG(PAGE_OFFSET)
  30
  31 #define get_ds()        (KERNEL_DS)
  32 #define get_fs()        (current_thread_info()->addr_limit)
  33 #define set_fs(x)       (current_thread_info()->addr_limit = (x))
  34
  35 #define segment_eq(a,b) ((a).seg == (b).seg)
  36
  37 /*
  38  * movsl can be slow when source and dest are not both 8-byte aligned
  39  */
  40 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_USERCOPY
  41 extern struct movsl_mask {
  42         int mask;
  43 } ____cacheline_aligned_in_smp movsl_mask;
  44 #endif
  45
  46 #define __addr_ok(addr) ((unsigned long __force)(addr) < (current_thread_info()->addr_limit.seg))
  47
  48 /*
  49  * Test whether a block of memory is a valid user space address.
  50  * Returns 0 if the range is valid, nonzero otherwise.
  51  *
  52  * This is equivalent to the following test:
  53  * (u33)addr + (u33)size >= (u33)current->addr_limit.seg
  54  *
  55  * This needs 33-bit arithmetic. We have a carry...
  56  */
  57 #define __range_ok(addr,size) ({ \
  58         unsigned long flag,sum; \
  59         __chk_user_ptr(addr); \
  60         asm("addl %3,%1 ; sbbl %0,%0; cmpl %1,%4; sbbl $0,%0" \
  61                 :"=&r" (flag), "=r" (sum) \
  62                 :"1" (addr),"g" ((int)(size)),"g" (current_thread_info()->addr_limit.seg)); \
  63         flag; })
  64
  65 /**
  66  * access_ok: - Checks if a user space pointer is valid
  67  * @type: Type of access: %VERIFY_READ or %VERIFY_WRITE.  Note that
  68  *        %VERIFY_WRITE is a superset of %VERIFY_READ - if it is safe
  69  *        to write to a block, it is always safe to read from it.
  70  * @addr: User space pointer to start of block to check
  71  * @size: Size of block to check
  72  *
  73  * Context: User context only.  This function may sleep.
  74  *
  75  * Checks if a pointer to a block of memory in user space is valid.
  76  *
  77  * Returns true (nonzero) if the memory block may be valid, false (zero)
  78  * if it is definitely invalid.
  79  *
  80  * Note that, depending on architecture, this function probably just
  81  * checks that the pointer is in the user space range - after calling
  82  * this function, memory access functions may still return -EFAULT.
  83  */
  84 #define access_ok(type,addr,size) (likely(__range_ok(addr,size) == 0))
  85
  86 /*
  87  * The exception table consists of pairs of addresses: the first is the
  88  * address of an instruction that is allowed to fault, and the second is
  89  * the address at which the program should continue.  No registers are
  90  * modified, so it is entirely up to the continuation code to figure out
  91  * what to do.
  92  *
  93  * All the routines below use bits of fixup code that are out of line
  94  * with the main instruction path.  This means when everything is well,
  95  * we don't even have to jump over them.  Further, they do not intrude
  96  * on our cache or tlb entries.
  97  */
  98
  99 struct exception_table_entry
 100 {
 101         unsigned long insn, fixup;
 102 };
 103
 104 extern int fixup_exception(struct pt_regs *regs);
 105
 106 /*
 107  * These are the main single-value transfer routines.  They automatically
 108  * use the right size if we just have the right pointer type.
 109  *
 110  * This gets kind of ugly. We want to return _two_ values in "get_user()"
 111  * and yet we don't want to do any pointers, because that is too much
 112  * of a performance impact. Thus we have a few rather ugly macros here,
 113  * and hide all the ugliness from the user.
 114  *
 115  * The "__xxx" versions of the user access functions are versions that
 116  * do not verify the address space, that must have been done previously
 117  * with a separate "access_ok()" call (this is used when we do multiple
 118  * accesses to the same area of user memory).
 119  */
 120
 121 extern void __get_user_1(void);
 122 extern void __get_user_2(void);
 123 extern void __get_user_4(void);
 124
 125 #define __get_user_x(size,ret,x,ptr) \
 126         __asm__ __volatile__("call __get_user_" #size \
 127                 :"=a" (ret),"=d" (x) \
 128                 :"0" (ptr))
 129
 130
 131 /* Careful: we have to cast the result to the type of the pointer for sign reasons */
 132 /**
 133  * get_user: - Get a simple variable from user space.
 134  * @x:   Variable to store result.
 135  * @ptr: Source address, in user space.
 136  *
 137  * Context: User context only.  This function may sleep.
 138  *
 139  * This macro copies a single simple variable from user space to kernel
 140  * space.  It supports simple types like char and int, but not larger
 141  * data types like structures or arrays.
 142  *
 143  * @ptr must have pointer-to-simple-variable type, and the result of
 144  * dereferencing @ptr must be assignable to @x without a cast.
 145  *
 146  * Returns zero on success, or -EFAULT on error.
 147  * On error, the variable @x is set to zero.
 148  */
 149 #define get_user(x,ptr)                                                 \
 150 ({      int __ret_gu;                                                   \
 151         unsigned long __val_gu;                                         \
 152         __chk_user_ptr(ptr);                                            \
 153         switch(sizeof (*(ptr))) {                                       \
 154         case 1:  __get_user_x(1,__ret_gu,__val_gu,ptr); break;          \
 155         case 2:  __get_user_x(2,__ret_gu,__val_gu,ptr); break;          \
 156         case 4:  __get_user_x(4,__ret_gu,__val_gu,ptr); break;          \
 157         default: __get_user_x(X,__ret_gu,__val_gu,ptr); break;          \
 158         }                                                               \
 159         (x) = (__typeof__(*(ptr)))__val_gu;                             \
 160         __ret_gu;                                                       \
 161 })
 162
 163 extern void __put_user_bad(void);
 164
 165 /*
 166  * Strange magic calling convention: pointer in %ecx,
 167  * value in %eax(:%edx), return value in %eax, no clobbers.
 168  */
 169 extern void __put_user_1(void);
 170 extern void __put_user_2(void);
 171 extern void __put_user_4(void);
 172 extern void __put_user_8(void);
 173
 174 #define __put_user_1(x, ptr) __asm__ __volatile__("call __put_user_1":"=a" (__ret_pu):"0" ((typeof(*(ptr)))(x)), "c" (ptr))
 175 #define __put_user_2(x, ptr) __asm__ __volatile__("call __put_user_2":"=a" (__ret_pu):"0" ((typeof(*(ptr)))(x)), "c" (ptr))
 176 #define __put_user_4(x, ptr) __asm__ __volatile__("call __put_user_4":"=a" (__ret_pu):"0" ((typeof(*(ptr)))(x)), "c" (ptr))
 177 #define __put_user_8(x, ptr) __asm__ __volatile__("call __put_user_8":"=a" (__ret_pu):"A" ((typeof(*(ptr)))(x)), "c" (ptr))
 178 #define __put_user_X(x, ptr) __asm__ __volatile__("call __put_user_X":"=a" (__ret_pu):"c" (ptr))
 179
 180 /**
 181  * put_user: - Write a simple value into user space.
 182  * @x:   Value to copy to user space.
 183  * @ptr: Destination address, in user space.
 184  *
 185  * Context: User context only.  This function may sleep.
 186  *
 187  * This macro copies a single simple value from kernel space to user
 188  * space.  It supports simple types like char and int, but not larger
 189  * data types like structures or arrays.
 190  *
 191  * @ptr must have pointer-to-simple-variable type, and @x must be assignable
 192  * to the result of dereferencing @ptr.
 193  *
 194  * Returns zero on success, or -EFAULT on error.
 195  */
 196 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
 197
 198 #define put_user(x,ptr)                                         \
 199 ({      int __ret_pu;                                           \
 200         __chk_user_ptr(ptr);                                    \
 201         switch(sizeof(*(ptr))) {                                \
 202         case 1: __put_user_1(x, ptr); break;                    \
 203         case 2: __put_user_2(x, ptr); break;                    \
 204         case 4: __put_user_4(x, ptr); break;                    \
 205         case 8: __put_user_8(x, ptr); break;                    \
 206         default:__put_user_X(x, ptr); break;                    \
 207         }                                                       \
 208         __ret_pu;                                               \
 209 })
 210
 211 #else
 212 #define put_user(x,ptr)                                         \
 213 ({                                                              \
 214         int __ret_pu;                                           \
 215         __typeof__(*(ptr)) __pus_tmp = x;                       \
 216         __ret_pu=0;                                             \
 217         if(unlikely(__copy_to_user_ll(ptr, &__pus_tmp,          \
 218                                 sizeof(*(ptr))) != 0))          \
 219                 __ret_pu=-EFAULT;                               \
 220         __ret_pu;                                               \
 221  })
 222
 223
 224 #endif
 225
 226 /**
 227  * __get_user: - Get a simple variable from user space, with less checking.
 228  * @x:   Variable to store result.
 229  * @ptr: Source address, in user space.
 230  *
 231  * Context: User context only.  This function may sleep.
 232  *
 233  * This macro copies a single simple variable from user space to kernel
 234  * space.  It supports simple types like char and int, but not larger
 235  * data types like structures or arrays.
 236  *
 237  * @ptr must have pointer-to-simple-variable type, and the result of
 238  * dereferencing @ptr must be assignable to @x without a cast.
 239  *
 240  * Caller must check the pointer with access_ok() before calling this
 241  * function.
 242  *
 243  * Returns zero on success, or -EFAULT on error.
 244  * On error, the variable @x is set to zero.
 245  */
 246 #define __get_user(x,ptr) \
 247   __get_user_nocheck((x),(ptr),sizeof(*(ptr)))
 248
 249
 250 /**
 251  * __put_user: - Write a simple value into user space, with less checking.
 252  * @x:   Value to copy to user space.
 253  * @ptr: Destination address, in user space.
 254  *
 255  * Context: User context only.  This function may sleep.
 256  *
 257  * This macro copies a single simple value from kernel space to user
 258  * space.  It supports simple types like char and int, but not larger
 259  * data types like structures or arrays.
 260  *
 261  * @ptr must have pointer-to-simple-variable type, and @x must be assignable
 262  * to the result of dereferencing @ptr.
 263  *
 264  * Caller must check the pointer with access_ok() before calling this
 265  * function.
 266  *
 267  * Returns zero on success, or -EFAULT on error.
 268  */
 269 #define __put_user(x,ptr) \
 270   __put_user_nocheck((__typeof__(*(ptr)))(x),(ptr),sizeof(*(ptr)))
 271
 272 #define __put_user_nocheck(x,ptr,size)                          \
 273 ({                                                              \
 274         long __pu_err;                                          \
 275         __put_user_size((x),(ptr),(size),__pu_err,-EFAULT);     \
 276         __pu_err;                                               \
 277 })
 278
 279
 280 #define __put_user_u64(x, addr, err)                            \
 281         __asm__ __volatile__(                                   \
 282                 "1:     movl %%eax,0(%2)\n"                     \
 283                 "2:     movl %%edx,4(%2)\n"                     \
 284                 "3:\n"                                          \
 285                 ".section .fixup,\"ax\"\n"                      \
 286                 "4:     movl %3,%0\n"                           \
 287                 "       jmp 3b\n"                               \
 288                 ".previous\n"                                   \
 289                 ".section __ex_table,\"a\"\n"                   \
 290                 "       .align 4\n"                             \
 291                 "       .long 1b,4b\n"                          \
 292                 "       .long 2b,4b\n"                          \
 293                 ".previous"                                     \
 294                 : "=r"(err)                                     \
 295                 : "A" (x), "r" (addr), "i"(-EFAULT), "0"(err))
 296
 297 #ifdef CONFIG_X86_WP_WORKS_OK
 298
 299 #define __put_user_size(x,ptr,size,retval,errret)                       \
 300 do {                                                                    \
 301         retval = 0;                                                     \
 302         __chk_user_ptr(ptr);                                            \
 303         switch (size) {                                                 \
 304         case 1: __put_user_asm(x,ptr,retval,"b","b","iq",errret);break; \
 305         case 2: __put_user_asm(x,ptr,retval,"w","w","ir",errret);break; \
 306         case 4: __put_user_asm(x,ptr,retval,"l","","ir",errret); break; \
 307         case 8: __put_user_u64((__typeof__(*ptr))(x),ptr,retval); break;\
 308           default: __put_user_bad();                                    \
 309         }                                                               \
 310 } while (0)
 311
 312 #else
 313
 314 #define __put_user_size(x,ptr,size,retval,errret)                       \
 315 do {                                                                    \
 316         __typeof__(*(ptr)) __pus_tmp = x;                               \
 317         retval = 0;                                                     \
 318                                                                         \
 319         if(unlikely(__copy_to_user_ll(ptr, &__pus_tmp, size) != 0))     \
 320                 retval = errret;                                        \
 321 } while (0)
 322
 323 #endif
 324 struct __large_struct { unsigned long buf[100]; };
 325 #define __m(x) (*(struct __large_struct __user *)(x))
 326
 327 /*
 328  * Tell gcc we read from memory instead of writing: this is because
 329  * we do not write to any memory gcc knows about, so there are no
 330  * aliasing issues.
 331  */
 332 #define __put_user_asm(x, addr, err, itype, rtype, ltype, errret)       \
 333         __asm__ __volatile__(                                           \
 334                 "1:     mov"itype" %"rtype"1,%2\n"                      \
 335                 "2:\n"                                                  \
 336                 ".section .fixup,\"ax\"\n"                              \
 337                 "3:     movl %3,%0\n"                                   \
 338                 "       jmp 2b\n"                                       \
 339                 ".previous\n"                                           \
 340                 ".section __ex_table,\"a\"\n"                           \
 341                 "       .align 4\n"                                     \
 342                 "       .long 1b,3b\n"                                  \
 343                 ".previous"                                             \
 344                 : "=r"(err)                                             \
 345                 : ltype (x), "m"(__m(addr)), "i"(errret), "0"(err))
 346
 347
 348 #define __get_user_nocheck(x,ptr,size)                          \
 349 ({                                                              \
 350         long __gu_err;                                          \
 351         unsigned long __gu_val;                                 \
 352         __get_user_size(__gu_val,(ptr),(size),__gu_err,-EFAULT);\
 353         (x) = (__typeof__(*(ptr)))__gu_val;                     \
 354         __gu_err;                                               \
 355 })
 356
 357 extern long __get_user_bad(void);
 358
 359 #define __get_user_size(x,ptr,size,retval,errret)                       \
 360 do {                                                                    \
 361         retval = 0;                                                     \
 362         __chk_user_ptr(ptr);                                            \
 363         switch (size) {                                                 \
 364         case 1: __get_user_asm(x,ptr,retval,"b","b","=q",errret);break; \
 365         case 2: __get_user_asm(x,ptr,retval,"w","w","=r",errret);break; \
 366         case 4: __get_user_asm(x,ptr,retval,"l","","=r",errret);break;  \
 367         default: (x) = __get_user_bad();                                \
 368         }                                                               \
 369 } while (0)
 370
 371 #define __get_user_asm(x, addr, err, itype, rtype, ltype, errret)       \
 372         __asm__ __volatile__(                                           \
 373                 "1:     mov"itype" %2,%"rtype"1\n"                      \
 374                 "2:\n"                                                  \
 375                 ".section .fixup,\"ax\"\n"                              \
 376                 "3:     movl %3,%0\n"                                   \
 377                 "       xor"itype" %"rtype"1,%"rtype"1\n"               \
 378                 "       jmp 2b\n"                                       \
 379                 ".previous\n"                                           \
 380                 ".section __ex_table,\"a\"\n"                           \
 381                 "       .align 4\n"                                     \
 382                 "       .long 1b,3b\n"                                  \
 383                 ".previous"                                             \
 384                 : "=r"(err), ltype (x)                                  \
 385                 : "m"(__m(addr)), "i"(errret), "0"(err))
 386
 387
 388 unsigned long __must_check __copy_to_user_ll(void __user *to,
 389                                 const void *from, unsigned long n);
 390 unsigned long __must_check __copy_from_user_ll(void *to,
 391                                 const void __user *from, unsigned long n);
 392
 393 /*
 394  * Here we special-case 1, 2 and 4-byte copy_*_user invocations.  On a fault
 395  * we return the initial request size (1, 2 or 4), as copy_*_user should do.
 396  * If a store crosses a page boundary and gets a fault, the x86 will not write
 397  * anything, so this is accurate.
 398  */
 399
 400 /**
 401  * __copy_to_user: - Copy a block of data into user space, with less checking.
 402  * @to:   Destination address, in user space.
 403  * @from: Source address, in kernel space.
 404  * @n:    Number of bytes to copy.
 405  *
 406  * Context: User context only.  This function may sleep.
 407  *
 408  * Copy data from kernel space to user space.  Caller must check
 409  * the specified block with access_ok() before calling this function.
 410  *
 411  * Returns number of bytes that could not be copied.
 412  * On success, this will be zero.
 413  */
 414 static inline unsigned long __must_check
 415 __copy_to_user_inatomic(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
 416 {
 417         if (__builtin_constant_p(n)) {
 418                 unsigned long ret;
 419
 420                 switch (n) {
 421                 case 1:
 422                         __put_user_size(*(u8 *)from, (u8 __user *)to, 1, ret, 1);
 423                         return ret;
 424                 case 2:
 425                         __put_user_size(*(u16 *)from, (u16 __user *)to, 2, ret, 2);
 426                         return ret;
 427                 case 4:
 428                         __put_user_size(*(u32 *)from, (u32 __user *)to, 4, ret, 4);
 429                         return ret;
 430                 }
 431         }
 432         return __copy_to_user_ll(to, from, n);
 433 }
 434
 435 static inline unsigned long __must_check
 436 __copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
 437 {
 438        might_sleep();
 439        return __copy_to_user_inatomic(to, from, n);
 440 }
 441
 442 /**
 443  * __copy_from_user: - Copy a block of data from user space, with less checking.
 444  * @to:   Destination address, in kernel space.
 445  * @from: Source address, in user space.
 446  * @n:    Number of bytes to copy.
 447  *
 448  * Context: User context only.  This function may sleep.
 449  *
 450  * Copy data from user space to kernel space.  Caller must check
 451  * the specified block with access_ok() before calling this function.
 452  *
 453  * Returns number of bytes that could not be copied.
 454  * On success, this will be zero.
 455  *
 456  * If some data could not be copied, this function will pad the copied
 457  * data to the requested size using zero bytes.
 458  */
 459 static inline unsigned long
 460 __copy_from_user_inatomic(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
 461 {
 462         if (__builtin_constant_p(n)) {
 463                 unsigned long ret;
 464
 465                 switch (n) {
 466                 case 1:
 467                         __get_user_size(*(u8 *)to, from, 1, ret, 1);
 468                         return ret;
 469                 case 2:
 470                         __get_user_size(*(u16 *)to, from, 2, ret, 2);
 471                         return ret;
 472                 case 4:
 473                         __get_user_size(*(u32 *)to, from, 4, ret, 4);
 474                         return ret;
 475                 }
 476         }
 477         return __copy_from_user_ll(to, from, n);
 478 }
 479
 480 static inline unsigned long
 481 __copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
 482 {
 483        might_sleep();
 484        return __copy_from_user_inatomic(to, from, n);
 485 }
 486 unsigned long __must_check copy_to_user(void __user *to,
 487                                 const void *from, unsigned long n);
 488 unsigned long __must_check copy_from_user(void *to,
 489                                 const void __user *from, unsigned long n);
 490 long __must_check strncpy_from_user(char *dst, const char __user *src,
 491                                 long count);
 492 long __must_check __strncpy_from_user(char *dst,
 493                                 const char __user *src, long count);
 494
 495 /**
 496  * strlen_user: - Get the size of a string in user space.
 497  * @str: The string to measure.
 498  *
 499  * Context: User context only.  This function may sleep.
 500  *
 501  * Get the size of a NUL-terminated string in user space.
 502  *
 503  * Returns the size of the string INCLUDING the terminating NUL.
 504  * On exception, returns 0.
 505  *
 506  * If there is a limit on the length of a valid string, you may wish to
 507  * consider using strnlen_user() instead.
 508  */
 509 #define strlen_user(str) strnlen_user(str, ~0UL >> 1)
 510
 511 long strnlen_user(const char __user *str, long n);
 512 unsigned long __must_check clear_user(void __user *mem, unsigned long len);
 513 unsigned long __must_check __clear_user(void __user *mem, unsigned long len);
 514
 515 #endif /* __i386_UACCESS_H */