[IA64] forbid ptrace changes psr.ri to 3
[linux-3.10.git] / arch / ia64 / ia32 / ia32priv.h
1 #ifndef _ASM_IA64_IA32_PRIV_H
2 #define _ASM_IA64_IA32_PRIV_H
3
4
5 #include <asm/ia32.h>
6
7 #ifdef CONFIG_IA32_SUPPORT
8
9 #include <linux/binfmts.h>
10 #include <linux/compat.h>
11 #include <linux/rbtree.h>
12
13 #include <asm/processor.h>
14
15 /*
16  * 32 bit structures for IA32 support.
17  */
18
19 #define IA32_PAGE_SIZE          (1UL << IA32_PAGE_SHIFT)
20 #define IA32_PAGE_MASK          (~(IA32_PAGE_SIZE - 1))
21 #define IA32_PAGE_ALIGN(addr)   (((addr) + IA32_PAGE_SIZE - 1) & IA32_PAGE_MASK)
22 #define IA32_CLOCKS_PER_SEC     100     /* Cast in stone for IA32 Linux */
23
24 /*
25  * partially mapped pages provide precise accounting of which 4k sub pages
26  * are mapped and which ones are not, thereby improving IA-32 compatibility.
27  */
28 struct ia64_partial_page {
29         struct ia64_partial_page *next; /* linked list, sorted by address */
30         struct rb_node          pp_rb;
31         /* 64K is the largest "normal" page supported by ia64 ABI. So 4K*64
32          * should suffice.*/
33         unsigned long           bitmap;
34         unsigned int            base;
35 };
36
37 struct ia64_partial_page_list {
38         struct ia64_partial_page *pp_head; /* list head, points to the lowest
39                                            * addressed partial page */
40         struct rb_root          ppl_rb;
41         struct ia64_partial_page *pp_hint; /* pp_hint->next is the last
42                                            * accessed partial page */
43         atomic_t                pp_count; /* reference count */
44 };
45
46 #if PAGE_SHIFT > IA32_PAGE_SHIFT
47 struct ia64_partial_page_list* ia32_init_pp_list (void);
48 #else
49 # define ia32_init_pp_list()    0
50 #endif
51
52 /* sigcontext.h */
53 /*
54  * As documented in the iBCS2 standard..
55  *
56  * The first part of "struct _fpstate" is just the
57  * normal i387 hardware setup, the extra "status"
58  * word is used to save the coprocessor status word
59  * before entering the handler.
60  */
61 struct _fpreg_ia32 {
62        unsigned short significand[4];
63        unsigned short exponent;
64 };
65
66 struct _fpxreg_ia32 {
67         unsigned short significand[4];
68         unsigned short exponent;
69         unsigned short padding[3];
70 };
71
72 struct _xmmreg_ia32 {
73         unsigned int element[4];
74 };
75
76
77 struct _fpstate_ia32 {
78        unsigned int    cw,
79                        sw,
80                        tag,
81                        ipoff,
82                        cssel,
83                        dataoff,
84                        datasel;
85        struct _fpreg_ia32      _st[8];
86        unsigned short  status;
87        unsigned short  magic;          /* 0xffff = regular FPU data only */
88
89        /* FXSR FPU environment */
90        unsigned int         _fxsr_env[6];   /* FXSR FPU env is ignored */
91        unsigned int         mxcsr;
92        unsigned int         reserved;
93        struct _fpxreg_ia32  _fxsr_st[8];    /* FXSR FPU reg data is ignored */
94        struct _xmmreg_ia32  _xmm[8];
95        unsigned int         padding[56];
96 };
97
98 struct sigcontext_ia32 {
99        unsigned short gs, __gsh;
100        unsigned short fs, __fsh;
101        unsigned short es, __esh;
102        unsigned short ds, __dsh;
103        unsigned int edi;
104        unsigned int esi;
105        unsigned int ebp;
106        unsigned int esp;
107        unsigned int ebx;
108        unsigned int edx;
109        unsigned int ecx;
110        unsigned int eax;
111        unsigned int trapno;
112        unsigned int err;
113        unsigned int eip;
114        unsigned short cs, __csh;
115        unsigned int eflags;
116        unsigned int esp_at_signal;
117        unsigned short ss, __ssh;
118        unsigned int fpstate;            /* really (struct _fpstate_ia32 *) */
119        unsigned int oldmask;
120        unsigned int cr2;
121 };
122
123 /* user.h */
124 /*
125  * IA32 (Pentium III/4) FXSR, SSE support
126  *
127  * Provide support for the GDB 5.0+ PTRACE_{GET|SET}FPXREGS requests for
128  * interacting with the FXSR-format floating point environment.  Floating
129  * point data can be accessed in the regular format in the usual manner,
130  * and both the standard and SIMD floating point data can be accessed via
131  * the new ptrace requests.  In either case, changes to the FPU environment
132  * will be reflected in the task's state as expected.
133  */
134 struct ia32_user_i387_struct {
135         int     cwd;
136         int     swd;
137         int     twd;
138         int     fip;
139         int     fcs;
140         int     foo;
141         int     fos;
142         /* 8*10 bytes for each FP-reg = 80 bytes */
143         struct _fpreg_ia32      st_space[8];
144 };
145
146 struct ia32_user_fxsr_struct {
147         unsigned short  cwd;
148         unsigned short  swd;
149         unsigned short  twd;
150         unsigned short  fop;
151         int     fip;
152         int     fcs;
153         int     foo;
154         int     fos;
155         int     mxcsr;
156         int     reserved;
157         int     st_space[32];   /* 8*16 bytes for each FP-reg = 128 bytes */
158         int     xmm_space[32];  /* 8*16 bytes for each XMM-reg = 128 bytes */
159         int     padding[56];
160 };
161
162 /* signal.h */
163 #define IA32_SET_SA_HANDLER(ka,handler,restorer)                                \
164                                 ((ka)->sa.sa_handler = (__sighandler_t)         \
165                                         (((unsigned long)(restorer) << 32)      \
166                                          | ((handler) & 0xffffffff)))
167 #define IA32_SA_HANDLER(ka)     ((unsigned long) (ka)->sa.sa_handler & 0xffffffff)
168 #define IA32_SA_RESTORER(ka)    ((unsigned long) (ka)->sa.sa_handler >> 32)
169
170 #define __IA32_NR_sigreturn 119
171 #define __IA32_NR_rt_sigreturn 173
172
173 struct sigaction32 {
174        unsigned int sa_handler;         /* Really a pointer, but need to deal with 32 bits */
175        unsigned int sa_flags;
176        unsigned int sa_restorer;        /* Another 32 bit pointer */
177        compat_sigset_t sa_mask;         /* A 32 bit mask */
178 };
179
180 struct old_sigaction32 {
181        unsigned int  sa_handler;        /* Really a pointer, but need to deal
182                                              with 32 bits */
183        compat_old_sigset_t sa_mask;             /* A 32 bit mask */
184        unsigned int sa_flags;
185        unsigned int sa_restorer;        /* Another 32 bit pointer */
186 };
187
188 typedef struct sigaltstack_ia32 {
189         unsigned int    ss_sp;
190         int             ss_flags;
191         unsigned int    ss_size;
192 } stack_ia32_t;
193
194 struct ucontext_ia32 {
195         unsigned int      uc_flags;
196         unsigned int      uc_link;
197         stack_ia32_t      uc_stack;
198         struct sigcontext_ia32 uc_mcontext;
199         sigset_t          uc_sigmask;   /* mask last for extensibility */
200 };
201
202 struct stat64 {
203         unsigned long long      st_dev;
204         unsigned char   __pad0[4];
205         unsigned int    __st_ino;
206         unsigned int    st_mode;
207         unsigned int    st_nlink;
208         unsigned int    st_uid;
209         unsigned int    st_gid;
210         unsigned long long      st_rdev;
211         unsigned char   __pad3[4];
212         unsigned int    st_size_lo;
213         unsigned int    st_size_hi;
214         unsigned int    st_blksize;
215         unsigned int    st_blocks;      /* Number 512-byte blocks allocated. */
216         unsigned int    __pad4;         /* future possible st_blocks high bits */
217         unsigned int    st_atime;
218         unsigned int    st_atime_nsec;
219         unsigned int    st_mtime;
220         unsigned int    st_mtime_nsec;
221         unsigned int    st_ctime;
222         unsigned int    st_ctime_nsec;
223         unsigned int    st_ino_lo;
224         unsigned int    st_ino_hi;
225 };
226
227 typedef struct compat_siginfo {
228         int si_signo;
229         int si_errno;
230         int si_code;
231
232         union {
233                 int _pad[((128/sizeof(int)) - 3)];
234
235                 /* kill() */
236                 struct {
237                         unsigned int _pid;      /* sender's pid */
238                         unsigned int _uid;      /* sender's uid */
239                 } _kill;
240
241                 /* POSIX.1b timers */
242                 struct {
243                         compat_timer_t _tid;            /* timer id */
244                         int _overrun;           /* overrun count */
245                         char _pad[sizeof(unsigned int) - sizeof(int)];
246                         compat_sigval_t _sigval;        /* same as below */
247                         int _sys_private;       /* not to be passed to user */
248                 } _timer;
249
250                 /* POSIX.1b signals */
251                 struct {
252                         unsigned int _pid;      /* sender's pid */
253                         unsigned int _uid;      /* sender's uid */
254                         compat_sigval_t _sigval;
255                 } _rt;
256
257                 /* SIGCHLD */
258                 struct {
259                         unsigned int _pid;      /* which child */
260                         unsigned int _uid;      /* sender's uid */
261                         int _status;            /* exit code */
262                         compat_clock_t _utime;
263                         compat_clock_t _stime;
264                 } _sigchld;
265
266                 /* SIGILL, SIGFPE, SIGSEGV, SIGBUS */
267                 struct {
268                         unsigned int _addr;     /* faulting insn/memory ref. */
269                 } _sigfault;
270
271                 /* SIGPOLL */
272                 struct {
273                         int _band;      /* POLL_IN, POLL_OUT, POLL_MSG */
274                         int _fd;
275                 } _sigpoll;
276         } _sifields;
277 } compat_siginfo_t;
278
279 struct old_linux32_dirent {
280         u32     d_ino;
281         u32     d_offset;
282         u16     d_namlen;
283         char    d_name[1];
284 };
285
286 /*
287  * IA-32 ELF specific definitions for IA-64.
288  */
289
290 #define _ASM_IA64_ELF_H         /* Don't include elf.h */
291
292 #include <linux/sched.h>
293 #include <asm/processor.h>
294
295 /*
296  * This is used to ensure we don't load something for the wrong architecture.
297  */
298 #define elf_check_arch(x) ((x)->e_machine == EM_386)
299
300 /*
301  * These are used to set parameters in the core dumps.
302  */
303 #define ELF_CLASS       ELFCLASS32
304 #define ELF_DATA        ELFDATA2LSB
305 #define ELF_ARCH        EM_386
306
307 #define IA32_STACK_TOP          IA32_PAGE_OFFSET
308 #define IA32_GATE_OFFSET        IA32_PAGE_OFFSET
309 #define IA32_GATE_END           IA32_PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE
310
311 /*
312  * The system segments (GDT, TSS, LDT) have to be mapped below 4GB so the IA-32 engine can
313  * access them.
314  */
315 #define IA32_GDT_OFFSET         (IA32_PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
316 #define IA32_TSS_OFFSET         (IA32_PAGE_OFFSET + 2*PAGE_SIZE)
317 #define IA32_LDT_OFFSET         (IA32_PAGE_OFFSET + 3*PAGE_SIZE)
318
319 #define ELF_EXEC_PAGESIZE       IA32_PAGE_SIZE
320
321 /*
322  * This is the location that an ET_DYN program is loaded if exec'ed.
323  * Typical use of this is to invoke "./ld.so someprog" to test out a
324  * new version of the loader.  We need to make sure that it is out of
325  * the way of the program that it will "exec", and that there is
326  * sufficient room for the brk.
327  */
328 #define ELF_ET_DYN_BASE         (IA32_PAGE_OFFSET/3 + 0x1000000)
329
330 void ia64_elf32_init(struct pt_regs *regs);
331 #define ELF_PLAT_INIT(_r, load_addr)    ia64_elf32_init(_r)
332
333 /* This macro yields a bitmask that programs can use to figure out
334    what instruction set this CPU supports.  */
335 #define ELF_HWCAP       0
336
337 /* This macro yields a string that ld.so will use to load
338    implementation specific libraries for optimization.  Not terribly
339    relevant until we have real hardware to play with... */
340 #define ELF_PLATFORM    NULL
341
342 #ifdef __KERNEL__
343 # define SET_PERSONALITY(EX,IBCS2)                              \
344         (current->personality = (IBCS2) ? PER_SVR4 : PER_LINUX)
345 #endif
346
347 #define IA32_EFLAG      0x200
348
349 /*
350  * IA-32 ELF specific definitions for IA-64.
351  */
352
353 #define __USER_CS      0x23
354 #define __USER_DS      0x2B
355
356 /*
357  * The per-cpu GDT has 32 entries: see <asm-i386/segment.h>
358  */
359 #define GDT_ENTRIES 32
360
361 #define GDT_SIZE        (GDT_ENTRIES * 8)
362
363 #define TSS_ENTRY 14
364 #define LDT_ENTRY       (TSS_ENTRY + 1)
365
366 #define IA32_SEGSEL_RPL         (0x3 << 0)
367 #define IA32_SEGSEL_TI          (0x1 << 2)
368 #define IA32_SEGSEL_INDEX_SHIFT 3
369
370 #define _TSS                    ((unsigned long) TSS_ENTRY << IA32_SEGSEL_INDEX_SHIFT)
371 #define _LDT                    ((unsigned long) LDT_ENTRY << IA32_SEGSEL_INDEX_SHIFT)
372
373 #define IA32_SEG_BASE           16
374 #define IA32_SEG_TYPE           40
375 #define IA32_SEG_SYS            44
376 #define IA32_SEG_DPL            45
377 #define IA32_SEG_P              47
378 #define IA32_SEG_HIGH_LIMIT     48
379 #define IA32_SEG_AVL            52
380 #define IA32_SEG_DB             54
381 #define IA32_SEG_G              55
382 #define IA32_SEG_HIGH_BASE      56
383
384 #define IA32_SEG_DESCRIPTOR(base, limit, segtype, nonsysseg, dpl, segpresent, avl, segdb, gran) \
385                (((limit) & 0xffff)                                                              \
386                 | (((unsigned long) (base) & 0xffffff) << IA32_SEG_BASE)                        \
387                 | ((unsigned long) (segtype) << IA32_SEG_TYPE)                                  \
388                 | ((unsigned long) (nonsysseg) << IA32_SEG_SYS)                                 \
389                 | ((unsigned long) (dpl) << IA32_SEG_DPL)                                       \
390                 | ((unsigned long) (segpresent) << IA32_SEG_P)                                  \
391                 | ((((unsigned long) (limit) >> 16) & 0xf) << IA32_SEG_HIGH_LIMIT)              \
392                 | ((unsigned long) (avl) << IA32_SEG_AVL)                                       \
393                 | ((unsigned long) (segdb) << IA32_SEG_DB)                                      \
394                 | ((unsigned long) (gran) << IA32_SEG_G)                                        \
395                 | ((((unsigned long) (base) >> 24) & 0xff) << IA32_SEG_HIGH_BASE))
396
397 #define SEG_LIM         32
398 #define SEG_TYPE        52
399 #define SEG_SYS         56
400 #define SEG_DPL         57
401 #define SEG_P           59
402 #define SEG_AVL         60
403 #define SEG_DB          62
404 #define SEG_G           63
405
406 /* Unscramble an IA-32 segment descriptor into the IA-64 format.  */
407 #define IA32_SEG_UNSCRAMBLE(sd)                                                                  \
408         (   (((sd) >> IA32_SEG_BASE) & 0xffffff) | ((((sd) >> IA32_SEG_HIGH_BASE) & 0xff) << 24) \
409          | ((((sd) & 0xffff) | ((((sd) >> IA32_SEG_HIGH_LIMIT) & 0xf) << 16)) << SEG_LIM)        \
410          | ((((sd) >> IA32_SEG_TYPE) & 0xf) << SEG_TYPE)                                         \
411          | ((((sd) >> IA32_SEG_SYS) & 0x1) << SEG_SYS)                                           \
412          | ((((sd) >> IA32_SEG_DPL) & 0x3) << SEG_DPL)                                           \
413          | ((((sd) >> IA32_SEG_P) & 0x1) << SEG_P)                                               \
414          | ((((sd) >> IA32_SEG_AVL) & 0x1) << SEG_AVL)                                           \
415          | ((((sd) >> IA32_SEG_DB) & 0x1) << SEG_DB)                                             \
416          | ((((sd) >> IA32_SEG_G) & 0x1) << SEG_G))
417
418 #define IA32_IOBASE     0x2000000000000000UL /* Virtual address for I/O space */
419
420 #define IA32_CR0        0x80000001      /* Enable PG and PE bits */
421 #define IA32_CR4        0x600           /* MMXEX and FXSR on */
422
423 /*
424  *  IA32 floating point control registers starting values
425  */
426
427 #define IA32_FSR_DEFAULT        0x55550000              /* set all tag bits */
428 #define IA32_FCR_DEFAULT        0x17800000037fUL        /* extended precision, all masks */
429
430 #define IA32_PTRACE_GETREGS     12
431 #define IA32_PTRACE_SETREGS     13
432 #define IA32_PTRACE_GETFPREGS   14
433 #define IA32_PTRACE_SETFPREGS   15
434 #define IA32_PTRACE_GETFPXREGS  18
435 #define IA32_PTRACE_SETFPXREGS  19
436
437 #define ia32_start_thread(regs,new_ip,new_sp) do {                              \
438         set_fs(USER_DS);                                                        \
439         ia64_psr(regs)->cpl = 3;        /* set user mode */                     \
440         ia64_psr(regs)->ri = 0;         /* clear return slot number */          \
441         ia64_psr(regs)->is = 1;         /* IA-32 instruction set */             \
442         regs->cr_iip = new_ip;                                                  \
443         regs->ar_rsc = 0xc;             /* enforced lazy mode, priv. level 3 */ \
444         regs->ar_rnat = 0;                                                      \
445         regs->loadrs = 0;                                                       \
446         regs->r12 = new_sp;                                                     \
447 } while (0)
448
449 /*
450  * Local Descriptor Table (LDT) related declarations.
451  */
452
453 #define IA32_LDT_ENTRIES        8192            /* Maximum number of LDT entries supported. */
454 #define IA32_LDT_ENTRY_SIZE     8               /* The size of each LDT entry. */
455
456 #define LDT_entry_a(info) \
457         ((((info)->base_addr & 0x0000ffff) << 16) | ((info)->limit & 0x0ffff))
458
459 #define LDT_entry_b(info)                               \
460         (((info)->base_addr & 0xff000000) |             \
461         (((info)->base_addr & 0x00ff0000) >> 16) |      \
462         ((info)->limit & 0xf0000) |                     \
463         (((info)->read_exec_only ^ 1) << 9) |           \
464         ((info)->contents << 10) |                      \
465         (((info)->seg_not_present ^ 1) << 15) |         \
466         ((info)->seg_32bit << 22) |                     \
467         ((info)->limit_in_pages << 23) |                \
468         ((info)->useable << 20) |                       \
469         0x7100)
470
471 #define LDT_empty(info) (                       \
472         (info)->base_addr       == 0    &&      \
473         (info)->limit           == 0    &&      \
474         (info)->contents        == 0    &&      \
475         (info)->read_exec_only  == 1    &&      \
476         (info)->seg_32bit       == 0    &&      \
477         (info)->limit_in_pages  == 0    &&      \
478         (info)->seg_not_present == 1    &&      \
479         (info)->useable         == 0    )
480
481 static inline void
482 load_TLS (struct thread_struct *t, unsigned int cpu)
483 {
484         extern unsigned long *cpu_gdt_table[NR_CPUS];
485
486         memcpy(cpu_gdt_table[cpu] + GDT_ENTRY_TLS_MIN + 0, &t->tls_array[0], sizeof(long));
487         memcpy(cpu_gdt_table[cpu] + GDT_ENTRY_TLS_MIN + 1, &t->tls_array[1], sizeof(long));
488         memcpy(cpu_gdt_table[cpu] + GDT_ENTRY_TLS_MIN + 2, &t->tls_array[2], sizeof(long));
489 }
490
491 struct ia32_user_desc {
492         unsigned int entry_number;
493         unsigned int base_addr;
494         unsigned int limit;
495         unsigned int seg_32bit:1;
496         unsigned int contents:2;
497         unsigned int read_exec_only:1;
498         unsigned int limit_in_pages:1;
499         unsigned int seg_not_present:1;
500         unsigned int useable:1;
501 };
502
503 struct linux_binprm;
504
505 extern void ia32_init_addr_space (struct pt_regs *regs);
506 extern int ia32_setup_arg_pages (struct linux_binprm *bprm, int exec_stack);
507 extern unsigned long ia32_do_mmap (struct file *, unsigned long, unsigned long, int, int, loff_t);
508 extern void ia32_load_segment_descriptors (struct task_struct *task);
509
510 #define ia32f2ia64f(dst,src)                    \
511 do {                                            \
512         ia64_ldfe(6,src);                       \
513         ia64_stop();                            \
514         ia64_stf_spill(dst, 6);                 \
515 } while(0)
516
517 #define ia64f2ia32f(dst,src)                    \
518 do {                                            \
519         ia64_ldf_fill(6, src);                  \
520         ia64_stop();                            \
521         ia64_stfe(dst, 6);                      \
522 } while(0)
523
524 struct user_regs_struct32 {
525         __u32 ebx, ecx, edx, esi, edi, ebp, eax;
526         unsigned short ds, __ds, es, __es;
527         unsigned short fs, __fs, gs, __gs;
528         __u32 orig_eax, eip;
529         unsigned short cs, __cs;
530         __u32 eflags, esp;
531         unsigned short ss, __ss;
532 };
533
534 /* Prototypes for use in elfcore32.h */
535 extern int save_ia32_fpstate (struct task_struct *, struct ia32_user_i387_struct __user *);
536 extern int save_ia32_fpxstate (struct task_struct *, struct ia32_user_fxsr_struct __user *);
537
538 #endif /* !CONFIG_IA32_SUPPORT */
539
540 #endif /* _ASM_IA64_IA32_PRIV_H */