[PATCH] i386: inline assembler: cleanup and encapsulate descriptor and task register...
[linux-2.6.git] / arch / i386 / math-emu / get_address.c
1 /*---------------------------------------------------------------------------+
2  |  get_address.c                                                            |
3  |                                                                           |
4  | Get the effective address from an FPU instruction.                        |
5  |                                                                           |
6  | Copyright (C) 1992,1993,1994,1997                                         |
7  |                       W. Metzenthen, 22 Parker St, Ormond, Vic 3163,      |
8  |                       Australia.  E-mail   billm@suburbia.net             |
9  |                                                                           |
10  |                                                                           |
11  +---------------------------------------------------------------------------*/
12
13 /*---------------------------------------------------------------------------+
14  | Note:                                                                     |
15  |    The file contains code which accesses user memory.                     |
16  |    Emulator static data may change when user memory is accessed, due to   |
17  |    other processes using the emulator while swapping is in progress.      |
18  +---------------------------------------------------------------------------*/
19
20
21 #include <linux/stddef.h>
22
23 #include <asm/uaccess.h>
24 #include <asm/desc.h>
25
26 #include "fpu_system.h"
27 #include "exception.h"
28 #include "fpu_emu.h"
29
30
31 #define FPU_WRITE_BIT 0x10
32
33 static int reg_offset[] = {
34         offsetof(struct info,___eax),
35         offsetof(struct info,___ecx),
36         offsetof(struct info,___edx),
37         offsetof(struct info,___ebx),
38         offsetof(struct info,___esp),
39         offsetof(struct info,___ebp),
40         offsetof(struct info,___esi),
41         offsetof(struct info,___edi)
42 };
43
44 #define REG_(x) (*(long *)(reg_offset[(x)]+(u_char *) FPU_info))
45
46 static int reg_offset_vm86[] = {
47         offsetof(struct info,___cs),
48         offsetof(struct info,___vm86_ds),
49         offsetof(struct info,___vm86_es),
50         offsetof(struct info,___vm86_fs),
51         offsetof(struct info,___vm86_gs),
52         offsetof(struct info,___ss),
53         offsetof(struct info,___vm86_ds)
54       };
55
56 #define VM86_REG_(x) (*(unsigned short *) \
57                       (reg_offset_vm86[((unsigned)x)]+(u_char *) FPU_info))
58
59 /* These are dummy, fs and gs are not saved on the stack. */
60 #define ___FS ___ds
61 #define ___GS ___ds
62
63 static int reg_offset_pm[] = {
64         offsetof(struct info,___cs),
65         offsetof(struct info,___ds),
66         offsetof(struct info,___es),
67         offsetof(struct info,___FS),
68         offsetof(struct info,___GS),
69         offsetof(struct info,___ss),
70         offsetof(struct info,___ds)
71       };
72
73 #define PM_REG_(x) (*(unsigned short *) \
74                       (reg_offset_pm[((unsigned)x)]+(u_char *) FPU_info))
75
76
77 /* Decode the SIB byte. This function assumes mod != 0 */
78 static int sib(int mod, unsigned long *fpu_eip)
79 {
80   u_char ss,index,base;
81   long offset;
82
83   RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
84   FPU_code_access_ok(1);
85   FPU_get_user(base, (u_char __user *) (*fpu_eip));   /* The SIB byte */
86   RE_ENTRANT_CHECK_ON;
87   (*fpu_eip)++;
88   ss = base >> 6;
89   index = (base >> 3) & 7;
90   base &= 7;
91
92   if ((mod == 0) && (base == 5))
93     offset = 0;              /* No base register */
94   else
95     offset = REG_(base);
96
97   if (index == 4)
98     {
99       /* No index register */
100       /* A non-zero ss is illegal */
101       if ( ss )
102         EXCEPTION(EX_Invalid);
103     }
104   else
105     {
106       offset += (REG_(index)) << ss;
107     }
108
109   if (mod == 1)
110     {
111       /* 8 bit signed displacement */
112       long displacement;
113       RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
114       FPU_code_access_ok(1);
115       FPU_get_user(displacement, (signed char __user *) (*fpu_eip));
116       offset += displacement;
117       RE_ENTRANT_CHECK_ON;
118       (*fpu_eip)++;
119     }
120   else if (mod == 2 || base == 5) /* The second condition also has mod==0 */
121     {
122       /* 32 bit displacement */
123       long displacement;
124       RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
125       FPU_code_access_ok(4);
126       FPU_get_user(displacement, (long __user *) (*fpu_eip));
127       offset += displacement;
128       RE_ENTRANT_CHECK_ON;
129       (*fpu_eip) += 4;
130     }
131
132   return offset;
133 }
134
135
136 static unsigned long vm86_segment(u_char segment,
137                                   struct address *addr)
138 {
139   segment--;
140 #ifdef PARANOID
141   if ( segment > PREFIX_SS_ )
142     {
143       EXCEPTION(EX_INTERNAL|0x130);
144       math_abort(FPU_info,SIGSEGV);
145     }
146 #endif /* PARANOID */
147   addr->selector = VM86_REG_(segment);
148   return (unsigned long)VM86_REG_(segment) << 4;
149 }
150
151
152 /* This should work for 16 and 32 bit protected mode. */
153 static long pm_address(u_char FPU_modrm, u_char segment,
154                        struct address *addr, long offset)
155
156   struct desc_struct descriptor;
157   unsigned long base_address, limit, address, seg_top;
158
159   segment--;
160
161 #ifdef PARANOID
162   /* segment is unsigned, so this also detects if segment was 0: */
163   if ( segment > PREFIX_SS_ )
164     {
165       EXCEPTION(EX_INTERNAL|0x132);
166       math_abort(FPU_info,SIGSEGV);
167     }
168 #endif /* PARANOID */
169
170   switch ( segment )
171     {
172       /* fs and gs aren't used by the kernel, so they still have their
173          user-space values. */
174     case PREFIX_FS_-1:
175       /* N.B. - movl %seg, mem is a 2 byte write regardless of prefix */
176       savesegment(fs, addr->selector);
177       break;
178     case PREFIX_GS_-1:
179       savesegment(gs, addr->selector);
180       break;
181     default:
182       addr->selector = PM_REG_(segment);
183     }
184
185   descriptor = LDT_DESCRIPTOR(PM_REG_(segment));
186   base_address = SEG_BASE_ADDR(descriptor);
187   address = base_address + offset;
188   limit = base_address
189         + (SEG_LIMIT(descriptor)+1) * SEG_GRANULARITY(descriptor) - 1;
190   if ( limit < base_address ) limit = 0xffffffff;
191
192   if ( SEG_EXPAND_DOWN(descriptor) )
193     {
194       if ( SEG_G_BIT(descriptor) )
195         seg_top = 0xffffffff;
196       else
197         {
198           seg_top = base_address + (1 << 20);
199           if ( seg_top < base_address ) seg_top = 0xffffffff;
200         }
201       access_limit =
202         (address <= limit) || (address >= seg_top) ? 0 :
203           ((seg_top-address) >= 255 ? 255 : seg_top-address);
204     }
205   else
206     {
207       access_limit =
208         (address > limit) || (address < base_address) ? 0 :
209           ((limit-address) >= 254 ? 255 : limit-address+1);
210     }
211   if ( SEG_EXECUTE_ONLY(descriptor) ||
212       (!SEG_WRITE_PERM(descriptor) && (FPU_modrm & FPU_WRITE_BIT)) )
213     {
214       access_limit = 0;
215     }
216   return address;
217 }
218
219
220 /*
221        MOD R/M byte:  MOD == 3 has a special use for the FPU
222                       SIB byte used iff R/M = 100b
223
224        7   6   5   4   3   2   1   0
225        .....   .........   .........
226         MOD    OPCODE(2)     R/M
227
228
229        SIB byte
230
231        7   6   5   4   3   2   1   0
232        .....   .........   .........
233         SS      INDEX        BASE
234
235 */
236
237 void __user *FPU_get_address(u_char FPU_modrm, unsigned long *fpu_eip,
238                   struct address *addr,
239                   fpu_addr_modes addr_modes)
240 {
241   u_char mod;
242   unsigned rm = FPU_modrm & 7;
243   long *cpu_reg_ptr;
244   int address = 0;     /* Initialized just to stop compiler warnings. */
245
246   /* Memory accessed via the cs selector is write protected
247      in `non-segmented' 32 bit protected mode. */
248   if ( !addr_modes.default_mode && (FPU_modrm & FPU_WRITE_BIT)
249       && (addr_modes.override.segment == PREFIX_CS_) )
250     {
251       math_abort(FPU_info,SIGSEGV);
252     }
253
254   addr->selector = FPU_DS;   /* Default, for 32 bit non-segmented mode. */
255
256   mod = (FPU_modrm >> 6) & 3;
257
258   if (rm == 4 && mod != 3)
259     {
260       address = sib(mod, fpu_eip);
261     }
262   else
263     {
264       cpu_reg_ptr = & REG_(rm);
265       switch (mod)
266         {
267         case 0:
268           if (rm == 5)
269             {
270               /* Special case: disp32 */
271               RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
272               FPU_code_access_ok(4);
273               FPU_get_user(address, (unsigned long __user *) (*fpu_eip));
274               (*fpu_eip) += 4;
275               RE_ENTRANT_CHECK_ON;
276               addr->offset = address;
277               return (void __user *) address;
278             }
279           else
280             {
281               address = *cpu_reg_ptr;  /* Just return the contents
282                                           of the cpu register */
283               addr->offset = address;
284               return (void __user *) address;
285             }
286         case 1:
287           /* 8 bit signed displacement */
288           RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
289           FPU_code_access_ok(1);
290           FPU_get_user(address, (signed char __user *) (*fpu_eip));
291           RE_ENTRANT_CHECK_ON;
292           (*fpu_eip)++;
293           break;
294         case 2:
295           /* 32 bit displacement */
296           RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
297           FPU_code_access_ok(4);
298           FPU_get_user(address, (long __user *) (*fpu_eip));
299           (*fpu_eip) += 4;
300           RE_ENTRANT_CHECK_ON;
301           break;
302         case 3:
303           /* Not legal for the FPU */
304           EXCEPTION(EX_Invalid);
305         }
306       address += *cpu_reg_ptr;
307     }
308
309   addr->offset = address;
310
311   switch ( addr_modes.default_mode )
312     {
313     case 0:
314       break;
315     case VM86:
316       address += vm86_segment(addr_modes.override.segment, addr);
317       break;
318     case PM16:
319     case SEG32:
320       address = pm_address(FPU_modrm, addr_modes.override.segment,
321                            addr, address);
322       break;
323     default:
324       EXCEPTION(EX_INTERNAL|0x133);
325     }
326
327   return (void __user *)address;
328 }
329
330
331 void __user *FPU_get_address_16(u_char FPU_modrm, unsigned long *fpu_eip,
332                      struct address *addr,
333                      fpu_addr_modes addr_modes)
334 {
335   u_char mod;
336   unsigned rm = FPU_modrm & 7;
337   int address = 0;     /* Default used for mod == 0 */
338
339   /* Memory accessed via the cs selector is write protected
340      in `non-segmented' 32 bit protected mode. */
341   if ( !addr_modes.default_mode && (FPU_modrm & FPU_WRITE_BIT)
342       && (addr_modes.override.segment == PREFIX_CS_) )
343     {
344       math_abort(FPU_info,SIGSEGV);
345     }
346
347   addr->selector = FPU_DS;   /* Default, for 32 bit non-segmented mode. */
348
349   mod = (FPU_modrm >> 6) & 3;
350
351   switch (mod)
352     {
353     case 0:
354       if (rm == 6)
355         {
356           /* Special case: disp16 */
357           RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
358           FPU_code_access_ok(2);
359           FPU_get_user(address, (unsigned short __user *) (*fpu_eip));
360           (*fpu_eip) += 2;
361           RE_ENTRANT_CHECK_ON;
362           goto add_segment;
363         }
364       break;
365     case 1:
366       /* 8 bit signed displacement */
367       RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
368       FPU_code_access_ok(1);
369       FPU_get_user(address, (signed char __user *) (*fpu_eip));
370       RE_ENTRANT_CHECK_ON;
371       (*fpu_eip)++;
372       break;
373     case 2:
374       /* 16 bit displacement */
375       RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
376       FPU_code_access_ok(2);
377       FPU_get_user(address, (unsigned short __user *) (*fpu_eip));
378       (*fpu_eip) += 2;
379       RE_ENTRANT_CHECK_ON;
380       break;
381     case 3:
382       /* Not legal for the FPU */
383       EXCEPTION(EX_Invalid);
384       break;
385     }
386   switch ( rm )
387     {
388     case 0:
389       address += FPU_info->___ebx + FPU_info->___esi;
390       break;
391     case 1:
392       address += FPU_info->___ebx + FPU_info->___edi;
393       break;
394     case 2:
395       address += FPU_info->___ebp + FPU_info->___esi;
396       if ( addr_modes.override.segment == PREFIX_DEFAULT )
397         addr_modes.override.segment = PREFIX_SS_;
398       break;
399     case 3:
400       address += FPU_info->___ebp + FPU_info->___edi;
401       if ( addr_modes.override.segment == PREFIX_DEFAULT )
402         addr_modes.override.segment = PREFIX_SS_;
403       break;
404     case 4:
405       address += FPU_info->___esi;
406       break;
407     case 5:
408       address += FPU_info->___edi;
409       break;
410     case 6:
411       address += FPU_info->___ebp;
412       if ( addr_modes.override.segment == PREFIX_DEFAULT )
413         addr_modes.override.segment = PREFIX_SS_;
414       break;
415     case 7:
416       address += FPU_info->___ebx;
417       break;
418     }
419
420  add_segment:
421   address &= 0xffff;
422
423   addr->offset = address;
424
425   switch ( addr_modes.default_mode )
426     {
427     case 0:
428       break;
429     case VM86:
430       address += vm86_segment(addr_modes.override.segment, addr);
431       break;
432     case PM16:
433     case SEG32:
434       address = pm_address(FPU_modrm, addr_modes.override.segment,
435                            addr, address);
436       break;
437     default:
438       EXCEPTION(EX_INTERNAL|0x131);
439     }
440
441   return (void __user *)address ;
442 }