arch/x86/kernel/process_64.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   4  *
   5  *  Pentium III FXSR, SSE support
   6  *      Gareth Hughes <gareth@valinux.com>, May 2000
   7  *
   8  *  X86-64 port
   9  *      Andi Kleen.
  10  *
  11  *      CPU hotplug support - ashok.raj@intel.com
  12  */
  13
  14 /*
  15  * This file handles the architecture-dependent parts of process handling..
  16  */
  17
  18 #include <linux/cpu.h>
  19 #include <linux/errno.h>
  20 #include <linux/sched.h>
  21 #include <linux/sched/task.h>
  22 #include <linux/sched/task_stack.h>
  23 #include <linux/fs.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/elfcore.h>
  27 #include <linux/smp.h>
  28 #include <linux/slab.h>
  29 #include <linux/user.h>
  30 #include <linux/interrupt.h>
  31 #include <linux/delay.h>
  32 #include <linux/export.h>
  33 #include <linux/ptrace.h>
  34 #include <linux/notifier.h>
  35 #include <linux/kprobes.h>
  36 #include <linux/kdebug.h>
  37 #include <linux/prctl.h>
  38 #include <linux/uaccess.h>
  39 #include <linux/io.h>
  40 #include <linux/ftrace.h>
  41 #include <linux/syscalls.h>
  42
  43 #include <asm/processor.h>
  44 #include <asm/fpu/internal.h>
  45 #include <asm/mmu_context.h>
  46 #include <asm/prctl.h>
  47 #include <asm/desc.h>
  48 #include <asm/proto.h>
  49 #include <asm/ia32.h>
  50 #include <asm/debugreg.h>
  51 #include <asm/switch_to.h>
  52 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  53 #include <asm/vdso.h>
  54 #include <asm/resctrl.h>
  55 #include <asm/unistd.h>
  56 #include <asm/fsgsbase.h>
  57 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
  58 /* Not included via unistd.h */
  59 #include <asm/unistd_32_ia32.h>
  60 #endif
  61
  62 #include "process.h"
  63
  64 /* Prints also some state that isn't saved in the pt_regs */
  65 void __show_regs(struct pt_regs *regs, enum show_regs_mode mode,
  66                  const char *log_lvl)
  67 {
  68         unsigned long cr0 = 0L, cr2 = 0L, cr3 = 0L, cr4 = 0L, fs, gs, shadowgs;
  69         unsigned long d0, d1, d2, d3, d6, d7;
  70         unsigned int fsindex, gsindex;
  71         unsigned int ds, es;
  72
  73         show_iret_regs(regs, log_lvl);
  74
  75         if (regs->orig_ax != -1)
  76                 pr_cont(" ORIG_RAX: %016lx\n", regs->orig_ax);
  77         else
  78                 pr_cont("\n");
  79
  80         printk("%sRAX: %016lx RBX: %016lx RCX: %016lx\n",
  81                log_lvl, regs->ax, regs->bx, regs->cx);
  82         printk("%sRDX: %016lx RSI: %016lx RDI: %016lx\n",
  83                log_lvl, regs->dx, regs->si, regs->di);
  84         printk("%sRBP: %016lx R08: %016lx R09: %016lx\n",
  85                log_lvl, regs->bp, regs->r8, regs->r9);
  86         printk("%sR10: %016lx R11: %016lx R12: %016lx\n",
  87                log_lvl, regs->r10, regs->r11, regs->r12);
  88         printk("%sR13: %016lx R14: %016lx R15: %016lx\n",
  89                log_lvl, regs->r13, regs->r14, regs->r15);
  90
  91         if (mode == SHOW_REGS_SHORT)
  92                 return;
  93
  94         if (mode == SHOW_REGS_USER) {
  95                 rdmsrl(MSR_FS_BASE, fs);
  96                 rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, shadowgs);
  97                 printk("%sFS:  %016lx GS:  %016lx\n",
  98                        log_lvl, fs, shadowgs);
  99                 return;
 100         }
 101
 102         asm("movl %%ds,%0" : "=r" (ds));
 103         asm("movl %%es,%0" : "=r" (es));
 104         asm("movl %%fs,%0" : "=r" (fsindex));
 105         asm("movl %%gs,%0" : "=r" (gsindex));
 106
 107         rdmsrl(MSR_FS_BASE, fs);
 108         rdmsrl(MSR_GS_BASE, gs);
 109         rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, shadowgs);
 110
 111         cr0 = read_cr0();
 112         cr2 = read_cr2();
 113         cr3 = __read_cr3();
 114         cr4 = __read_cr4();
 115
 116         printk("%sFS:  %016lx(%04x) GS:%016lx(%04x) knlGS:%016lx\n",
 117                log_lvl, fs, fsindex, gs, gsindex, shadowgs);
 118         printk("%sCS:  %04lx DS: %04x ES: %04x CR0: %016lx\n",
 119                 log_lvl, regs->cs, ds, es, cr0);
 120         printk("%sCR2: %016lx CR3: %016lx CR4: %016lx\n",
 121                 log_lvl, cr2, cr3, cr4);
 122
 123         get_debugreg(d0, 0);
 124         get_debugreg(d1, 1);
 125         get_debugreg(d2, 2);
 126         get_debugreg(d3, 3);
 127         get_debugreg(d6, 6);
 128         get_debugreg(d7, 7);
 129
 130         /* Only print out debug registers if they are in their non-default state. */
 131         if (!((d0 == 0) && (d1 == 0) && (d2 == 0) && (d3 == 0) &&
 132             (d6 == DR6_RESERVED) && (d7 == 0x400))) {
 133                 printk("%sDR0: %016lx DR1: %016lx DR2: %016lx\n",
 134                        log_lvl, d0, d1, d2);
 135                 printk("%sDR3: %016lx DR6: %016lx DR7: %016lx\n",
 136                        log_lvl, d3, d6, d7);
 137         }
 138
 139         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 140                 printk("%sPKRU: %08x\n", log_lvl, read_pkru());
 141 }
 142
 143 void release_thread(struct task_struct *dead_task)
 144 {
 145         WARN_ON(dead_task->mm);
 146 }
 147
 148 enum which_selector {
 149         FS,
 150         GS
 151 };
 152
 153 /*
 154  * Out of line to be protected from kprobes and tracing. If this would be
 155  * traced or probed than any access to a per CPU variable happens with
 156  * the wrong GS.
 157  *
 158  * It is not used on Xen paravirt. When paravirt support is needed, it
 159  * needs to be renamed with native_ prefix.
 160  */
 161 static noinstr unsigned long __rdgsbase_inactive(void)
 162 {
 163         unsigned long gsbase;
 164
 165         lockdep_assert_irqs_disabled();
 166
 167         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_XENPV)) {
 168                 native_swapgs();
 169                 gsbase = rdgsbase();
 170                 native_swapgs();
 171         } else {
 172                 instrumentation_begin();
 173                 rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, gsbase);
 174                 instrumentation_end();
 175         }
 176
 177         return gsbase;
 178 }
 179
 180 /*
 181  * Out of line to be protected from kprobes and tracing. If this would be
 182  * traced or probed than any access to a per CPU variable happens with
 183  * the wrong GS.
 184  *
 185  * It is not used on Xen paravirt. When paravirt support is needed, it
 186  * needs to be renamed with native_ prefix.
 187  */
 188 static noinstr void __wrgsbase_inactive(unsigned long gsbase)
 189 {
 190         lockdep_assert_irqs_disabled();
 191
 192         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_XENPV)) {
 193                 native_swapgs();
 194                 wrgsbase(gsbase);
 195                 native_swapgs();
 196         } else {
 197                 instrumentation_begin();
 198                 wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, gsbase);
 199                 instrumentation_end();
 200         }
 201 }
 202
 203 /*
 204  * Saves the FS or GS base for an outgoing thread if FSGSBASE extensions are
 205  * not available.  The goal is to be reasonably fast on non-FSGSBASE systems.
 206  * It's forcibly inlined because it'll generate better code and this function
 207  * is hot.
 208  */
 209 static __always_inline void save_base_legacy(struct task_struct *prev_p,
 210                                              unsigned short selector,
 211                                              enum which_selector which)
 212 {
 213         if (likely(selector == 0)) {
 214                 /*
 215                  * On Intel (without X86_BUG_NULL_SEG), the segment base could
 216                  * be the pre-existing saved base or it could be zero.  On AMD
 217                  * (with X86_BUG_NULL_SEG), the segment base could be almost
 218                  * anything.
 219                  *
 220                  * This branch is very hot (it's hit twice on almost every
 221                  * context switch between 64-bit programs), and avoiding
 222                  * the RDMSR helps a lot, so we just assume that whatever
 223                  * value is already saved is correct.  This matches historical
 224                  * Linux behavior, so it won't break existing applications.
 225                  *
 226                  * To avoid leaking state, on non-X86_BUG_NULL_SEG CPUs, if we
 227                  * report that the base is zero, it needs to actually be zero:
 228                  * see the corresponding logic in load_seg_legacy.
 229                  */
 230         } else {
 231                 /*
 232                  * If the selector is 1, 2, or 3, then the base is zero on
 233                  * !X86_BUG_NULL_SEG CPUs and could be anything on
 234                  * X86_BUG_NULL_SEG CPUs.  In the latter case, Linux
 235                  * has never attempted to preserve the base across context
 236                  * switches.
 237                  *
 238                  * If selector > 3, then it refers to a real segment, and
 239                  * saving the base isn't necessary.
 240                  */
 241                 if (which == FS)
 242                         prev_p->thread.fsbase = 0;
 243                 else
 244                         prev_p->thread.gsbase = 0;
 245         }
 246 }
 247
 248 static __always_inline void save_fsgs(struct task_struct *task)
 249 {
 250         savesegment(fs, task->thread.fsindex);
 251         savesegment(gs, task->thread.gsindex);
 252         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE)) {
 253                 /*
 254                  * If FSGSBASE is enabled, we can't make any useful guesses
 255                  * about the base, and user code expects us to save the current
 256                  * value.  Fortunately, reading the base directly is efficient.
 257                  */
 258                 task->thread.fsbase = rdfsbase();
 259                 task->thread.gsbase = __rdgsbase_inactive();
 260         } else {
 261                 save_base_legacy(task, task->thread.fsindex, FS);
 262                 save_base_legacy(task, task->thread.gsindex, GS);
 263         }
 264 }
 265
 266 /*
 267  * While a process is running,current->thread.fsbase and current->thread.gsbase
 268  * may not match the corresponding CPU registers (see save_base_legacy()).
 269  */
 270 void current_save_fsgs(void)
 271 {
 272         unsigned long flags;
 273
 274         /* Interrupts need to be off for FSGSBASE */
 275         local_irq_save(flags);
 276         save_fsgs(current);
 277         local_irq_restore(flags);
 278 }
 279 #if IS_ENABLED(CONFIG_KVM)
 280 EXPORT_SYMBOL_GPL(current_save_fsgs);
 281 #endif
 282
 283 static __always_inline void loadseg(enum which_selector which,
 284                                     unsigned short sel)
 285 {
 286         if (which == FS)
 287                 loadsegment(fs, sel);
 288         else
 289                 load_gs_index(sel);
 290 }
 291
 292 static __always_inline void load_seg_legacy(unsigned short prev_index,
 293                                             unsigned long prev_base,
 294                                             unsigned short next_index,
 295                                             unsigned long next_base,
 296                                             enum which_selector which)
 297 {
 298         if (likely(next_index <= 3)) {
 299                 /*
 300                  * The next task is using 64-bit TLS, is not using this
 301                  * segment at all, or is having fun with arcane CPU features.
 302                  */
 303                 if (next_base == 0) {
 304                         /*
 305                          * Nasty case: on AMD CPUs, we need to forcibly zero
 306                          * the base.
 307                          */
 308                         if (static_cpu_has_bug(X86_BUG_NULL_SEG)) {
 309                                 loadseg(which, __USER_DS);
 310                                 loadseg(which, next_index);
 311                         } else {
 312                                 /*
 313                                  * We could try to exhaustively detect cases
 314                                  * under which we can skip the segment load,
 315                                  * but there's really only one case that matters
 316                                  * for performance: if both the previous and
 317                                  * next states are fully zeroed, we can skip
 318                                  * the load.
 319                                  *
 320                                  * (This assumes that prev_base == 0 has no
 321                                  * false positives.  This is the case on
 322                                  * Intel-style CPUs.)
 323                                  */
 324                                 if (likely(prev_index | next_index | prev_base))
 325                                         loadseg(which, next_index);
 326                         }
 327                 } else {
 328                         if (prev_index != next_index)
 329                                 loadseg(which, next_index);
 330                         wrmsrl(which == FS ? MSR_FS_BASE : MSR_KERNEL_GS_BASE,
 331                                next_base);
 332                 }
 333         } else {
 334                 /*
 335                  * The next task is using a real segment.  Loading the selector
 336                  * is sufficient.
 337                  */
 338                 loadseg(which, next_index);
 339         }
 340 }
 341
 342 static __always_inline void x86_fsgsbase_load(struct thread_struct *prev,
 343                                               struct thread_struct *next)
 344 {
 345         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE)) {
 346                 /* Update the FS and GS selectors if they could have changed. */
 347                 if (unlikely(prev->fsindex || next->fsindex))
 348                         loadseg(FS, next->fsindex);
 349                 if (unlikely(prev->gsindex || next->gsindex))
 350                         loadseg(GS, next->gsindex);
 351
 352                 /* Update the bases. */
 353                 wrfsbase(next->fsbase);
 354                 __wrgsbase_inactive(next->gsbase);
 355         } else {
 356                 load_seg_legacy(prev->fsindex, prev->fsbase,
 357                                 next->fsindex, next->fsbase, FS);
 358                 load_seg_legacy(prev->gsindex, prev->gsbase,
 359                                 next->gsindex, next->gsbase, GS);
 360         }
 361 }
 362
 363 unsigned long x86_fsgsbase_read_task(struct task_struct *task,
 364                                      unsigned short selector)
 365 {
 366         unsigned short idx = selector >> 3;
 367         unsigned long base;
 368
 369         if (likely((selector & SEGMENT_TI_MASK) == 0)) {
 370                 if (unlikely(idx >= GDT_ENTRIES))
 371                         return 0;
 372
 373                 /*
 374                  * There are no user segments in the GDT with nonzero bases
 375                  * other than the TLS segments.
 376                  */
 377                 if (idx < GDT_ENTRY_TLS_MIN || idx > GDT_ENTRY_TLS_MAX)
 378                         return 0;
 379
 380                 idx -= GDT_ENTRY_TLS_MIN;
 381                 base = get_desc_base(&task->thread.tls_array[idx]);
 382         } else {
 383 #ifdef CONFIG_MODIFY_LDT_SYSCALL
 384                 struct ldt_struct *ldt;
 385
 386                 /*
 387                  * If performance here mattered, we could protect the LDT
 388                  * with RCU.  This is a slow path, though, so we can just
 389                  * take the mutex.
 390                  */
 391                 mutex_lock(&task->mm->context.lock);
 392                 ldt = task->mm->context.ldt;
 393                 if (unlikely(!ldt || idx >= ldt->nr_entries))
 394                         base = 0;
 395                 else
 396                         base = get_desc_base(ldt->entries + idx);
 397                 mutex_unlock(&task->mm->context.lock);
 398 #else
 399                 base = 0;
 400 #endif
 401         }
 402
 403         return base;
 404 }
 405
 406 unsigned long x86_gsbase_read_cpu_inactive(void)
 407 {
 408         unsigned long gsbase;
 409
 410         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE)) {
 411                 unsigned long flags;
 412
 413                 local_irq_save(flags);
 414                 gsbase = __rdgsbase_inactive();
 415                 local_irq_restore(flags);
 416         } else {
 417                 rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, gsbase);
 418         }
 419
 420         return gsbase;
 421 }
 422
 423 void x86_gsbase_write_cpu_inactive(unsigned long gsbase)
 424 {
 425         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE)) {
 426                 unsigned long flags;
 427
 428                 local_irq_save(flags);
 429                 __wrgsbase_inactive(gsbase);
 430                 local_irq_restore(flags);
 431         } else {
 432                 wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, gsbase);
 433         }
 434 }
 435
 436 unsigned long x86_fsbase_read_task(struct task_struct *task)
 437 {
 438         unsigned long fsbase;
 439
 440         if (task == current)
 441                 fsbase = x86_fsbase_read_cpu();
 442         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE) ||
 443                  (task->thread.fsindex == 0))
 444                 fsbase = task->thread.fsbase;
 445         else
 446                 fsbase = x86_fsgsbase_read_task(task, task->thread.fsindex);
 447
 448         return fsbase;
 449 }
 450
 451 unsigned long x86_gsbase_read_task(struct task_struct *task)
 452 {
 453         unsigned long gsbase;
 454
 455         if (task == current)
 456                 gsbase = x86_gsbase_read_cpu_inactive();
 457         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_FSGSBASE) ||
 458                  (task->thread.gsindex == 0))
 459                 gsbase = task->thread.gsbase;
 460         else
 461                 gsbase = x86_fsgsbase_read_task(task, task->thread.gsindex);
 462
 463         return gsbase;
 464 }
 465
 466 void x86_fsbase_write_task(struct task_struct *task, unsigned long fsbase)
 467 {
 468         WARN_ON_ONCE(task == current);
 469
 470         task->thread.fsbase = fsbase;
 471 }
 472
 473 void x86_gsbase_write_task(struct task_struct *task, unsigned long gsbase)
 474 {
 475         WARN_ON_ONCE(task == current);
 476
 477         task->thread.gsbase = gsbase;
 478 }
 479
 480 static void
 481 start_thread_common(struct pt_regs *regs, unsigned long new_ip,
 482                     unsigned long new_sp,
 483                     unsigned int _cs, unsigned int _ss, unsigned int _ds)
 484 {
 485         WARN_ON_ONCE(regs != current_pt_regs());
 486
 487         if (static_cpu_has(X86_BUG_NULL_SEG)) {
 488                 /* Loading zero below won't clear the base. */
 489                 loadsegment(fs, __USER_DS);
 490                 load_gs_index(__USER_DS);
 491         }
 492
 493         loadsegment(fs, 0);
 494         loadsegment(es, _ds);
 495         loadsegment(ds, _ds);
 496         load_gs_index(0);
 497
 498         regs->ip                = new_ip;
 499         regs->sp                = new_sp;
 500         regs->cs                = _cs;
 501         regs->ss                = _ss;
 502         regs->flags             = X86_EFLAGS_IF;
 503 }
 504
 505 void
 506 start_thread(struct pt_regs *regs, unsigned long new_ip, unsigned long new_sp)
 507 {
 508         start_thread_common(regs, new_ip, new_sp,
 509                             __USER_CS, __USER_DS, 0);
 510 }
 511 EXPORT_SYMBOL_GPL(start_thread);
 512
 513 #ifdef CONFIG_COMPAT
 514 void compat_start_thread(struct pt_regs *regs, u32 new_ip, u32 new_sp, bool x32)
 515 {
 516         start_thread_common(regs, new_ip, new_sp,
 517                             x32 ? __USER_CS : __USER32_CS,
 518                             __USER_DS, __USER_DS);
 519 }
 520 #endif
 521
 522 /*
 523  *      switch_to(x,y) should switch tasks from x to y.
 524  *
 525  * This could still be optimized:
 526  * - fold all the options into a flag word and test it with a single test.
 527  * - could test fs/gs bitsliced
 528  *
 529  * Kprobes not supported here. Set the probe on schedule instead.
 530  * Function graph tracer not supported too.
 531  */
 532 __visible __notrace_funcgraph struct task_struct *
 533 __switch_to(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p)
 534 {
 535         struct thread_struct *prev = &prev_p->thread;
 536         struct thread_struct *next = &next_p->thread;
 537         struct fpu *prev_fpu = &prev->fpu;
 538         struct fpu *next_fpu = &next->fpu;
 539         int cpu = smp_processor_id();
 540
 541         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_ENTRY) &&
 542                      this_cpu_read(hardirq_stack_inuse));
 543
 544         if (!test_thread_flag(TIF_NEED_FPU_LOAD))
 545                 switch_fpu_prepare(prev_fpu, cpu);
 546
 547         /* We must save %fs and %gs before load_TLS() because
 548          * %fs and %gs may be cleared by load_TLS().
 549          *
 550          * (e.g. xen_load_tls())
 551          */
 552         save_fsgs(prev_p);
 553
 554         /*
 555          * Load TLS before restoring any segments so that segment loads
 556          * reference the correct GDT entries.
 557          */
 558         load_TLS(next, cpu);
 559
 560         /*
 561          * Leave lazy mode, flushing any hypercalls made here.  This
 562          * must be done after loading TLS entries in the GDT but before
 563          * loading segments that might reference them.
 564          */
 565         arch_end_context_switch(next_p);
 566
 567         /* Switch DS and ES.
 568          *
 569          * Reading them only returns the selectors, but writing them (if
 570          * nonzero) loads the full descriptor from the GDT or LDT.  The
 571          * LDT for next is loaded in switch_mm, and the GDT is loaded
 572          * above.
 573          *
 574          * We therefore need to write new values to the segment
 575          * registers on every context switch unless both the new and old
 576          * values are zero.
 577          *
 578          * Note that we don't need to do anything for CS and SS, as
 579          * those are saved and restored as part of pt_regs.
 580          */
 581         savesegment(es, prev->es);
 582         if (unlikely(next->es | prev->es))
 583                 loadsegment(es, next->es);
 584
 585         savesegment(ds, prev->ds);
 586         if (unlikely(next->ds | prev->ds))
 587                 loadsegment(ds, next->ds);
 588
 589         x86_fsgsbase_load(prev, next);
 590
 591         /*
 592          * Switch the PDA and FPU contexts.
 593          */
 594         this_cpu_write(current_task, next_p);
 595         this_cpu_write(cpu_current_top_of_stack, task_top_of_stack(next_p));
 596
 597         switch_fpu_finish(next_fpu);
 598
 599         /* Reload sp0. */
 600         update_task_stack(next_p);
 601
 602         switch_to_extra(prev_p, next_p);
 603
 604         if (static_cpu_has_bug(X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS)) {
 605                 /*
 606                  * AMD CPUs have a misfeature: SYSRET sets the SS selector but
 607                  * does not update the cached descriptor.  As a result, if we
 608                  * do SYSRET while SS is NULL, we'll end up in user mode with
 609                  * SS apparently equal to __USER_DS but actually unusable.
 610                  *
 611                  * The straightforward workaround would be to fix it up just
 612                  * before SYSRET, but that would slow down the system call
 613                  * fast paths.  Instead, we ensure that SS is never NULL in
 614                  * system call context.  We do this by replacing NULL SS
 615                  * selectors at every context switch.  SYSCALL sets up a valid
 616                  * SS, so the only way to get NULL is to re-enter the kernel
 617                  * from CPL 3 through an interrupt.  Since that can't happen
 618                  * in the same task as a running syscall, we are guaranteed to
 619                  * context switch between every interrupt vector entry and a
 620                  * subsequent SYSRET.
 621                  *
 622                  * We read SS first because SS reads are much faster than
 623                  * writes.  Out of caution, we force SS to __KERNEL_DS even if
 624                  * it previously had a different non-NULL value.
 625                  */
 626                 unsigned short ss_sel;
 627                 savesegment(ss, ss_sel);
 628                 if (ss_sel != __KERNEL_DS)
 629                         loadsegment(ss, __KERNEL_DS);
 630         }
 631
 632         /* Load the Intel cache allocation PQR MSR. */
 633         resctrl_sched_in();
 634
 635         return prev_p;
 636 }
 637
 638 void set_personality_64bit(void)
 639 {
 640         /* inherit personality from parent */
 641
 642         /* Make sure to be in 64bit mode */
 643         clear_thread_flag(TIF_ADDR32);
 644         /* Pretend that this comes from a 64bit execve */
 645         task_pt_regs(current)->orig_ax = __NR_execve;
 646         current_thread_info()->status &= ~TS_COMPAT;
 647         if (current->mm)
 648                 current->mm->context.flags = MM_CONTEXT_HAS_VSYSCALL;
 649
 650         /* TBD: overwrites user setup. Should have two bits.
 651            But 64bit processes have always behaved this way,
 652            so it's not too bad. The main problem is just that
 653            32bit children are affected again. */
 654         current->personality &= ~READ_IMPLIES_EXEC;
 655 }
 656
 657 static void __set_personality_x32(void)
 658 {
 659 #ifdef CONFIG_X86_X32
 660         if (current->mm)
 661                 current->mm->context.flags = 0;
 662
 663         current->personality &= ~READ_IMPLIES_EXEC;
 664         /*
 665          * in_32bit_syscall() uses the presence of the x32 syscall bit
 666          * flag to determine compat status.  The x86 mmap() code relies on
 667          * the syscall bitness so set x32 syscall bit right here to make
 668          * in_32bit_syscall() work during exec().
 669          *
 670          * Pretend to come from a x32 execve.
 671          */
 672         task_pt_regs(current)->orig_ax = __NR_x32_execve | __X32_SYSCALL_BIT;
 673         current_thread_info()->status &= ~TS_COMPAT;
 674 #endif
 675 }
 676
 677 static void __set_personality_ia32(void)
 678 {
 679 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 680         if (current->mm) {
 681                 /*
 682                  * uprobes applied to this MM need to know this and
 683                  * cannot use user_64bit_mode() at that time.
 684                  */
 685                 current->mm->context.flags = MM_CONTEXT_UPROBE_IA32;
 686         }
 687
 688         current->personality |= force_personality32;
 689         /* Prepare the first "return" to user space */
 690         task_pt_regs(current)->orig_ax = __NR_ia32_execve;
 691         current_thread_info()->status |= TS_COMPAT;
 692 #endif
 693 }
 694
 695 void set_personality_ia32(bool x32)
 696 {
 697         /* Make sure to be in 32bit mode */
 698         set_thread_flag(TIF_ADDR32);
 699
 700         if (x32)
 701                 __set_personality_x32();
 702         else
 703                 __set_personality_ia32();
 704 }
 705 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_personality_ia32);
 706
 707 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
 708 static long prctl_map_vdso(const struct vdso_image *image, unsigned long addr)
 709 {
 710         int ret;
 711
 712         ret = map_vdso_once(image, addr);
 713         if (ret)
 714                 return ret;
 715
 716         return (long)image->size;
 717 }
 718 #endif
 719
 720 long do_arch_prctl_64(struct task_struct *task, int option, unsigned long arg2)
 721 {
 722         int ret = 0;
 723
 724         switch (option) {
 725         case ARCH_SET_GS: {
 726                 if (unlikely(arg2 >= TASK_SIZE_MAX))
 727                         return -EPERM;
 728
 729                 preempt_disable();
 730                 /*
 731                  * ARCH_SET_GS has always overwritten the index
 732                  * and the base. Zero is the most sensible value
 733                  * to put in the index, and is the only value that
 734                  * makes any sense if FSGSBASE is unavailable.
 735                  */
 736                 if (task == current) {
 737                         loadseg(GS, 0);
 738                         x86_gsbase_write_cpu_inactive(arg2);
 739
 740                         /*
 741                          * On non-FSGSBASE systems, save_base_legacy() expects
 742                          * that we also fill in thread.gsbase.
 743                          */
 744                         task->thread.gsbase = arg2;
 745
 746                 } else {
 747                         task->thread.gsindex = 0;
 748                         x86_gsbase_write_task(task, arg2);
 749                 }
 750                 preempt_enable();
 751                 break;
 752         }
 753         case ARCH_SET_FS: {
 754                 /*
 755                  * Not strictly needed for %fs, but do it for symmetry
 756                  * with %gs
 757                  */
 758                 if (unlikely(arg2 >= TASK_SIZE_MAX))
 759                         return -EPERM;
 760
 761                 preempt_disable();
 762                 /*
 763                  * Set the selector to 0 for the same reason
 764                  * as %gs above.
 765                  */
 766                 if (task == current) {
 767                         loadseg(FS, 0);
 768                         x86_fsbase_write_cpu(arg2);
 769
 770                         /*
 771                          * On non-FSGSBASE systems, save_base_legacy() expects
 772                          * that we also fill in thread.fsbase.
 773                          */
 774                         task->thread.fsbase = arg2;
 775                 } else {
 776                         task->thread.fsindex = 0;
 777                         x86_fsbase_write_task(task, arg2);
 778                 }
 779                 preempt_enable();
 780                 break;
 781         }
 782         case ARCH_GET_FS: {
 783                 unsigned long base = x86_fsbase_read_task(task);
 784
 785                 ret = put_user(base, (unsigned long __user *)arg2);
 786                 break;
 787         }
 788         case ARCH_GET_GS: {
 789                 unsigned long base = x86_gsbase_read_task(task);
 790
 791                 ret = put_user(base, (unsigned long __user *)arg2);
 792                 break;
 793         }
 794
 795 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
 796 # ifdef CONFIG_X86_X32_ABI
 797         case ARCH_MAP_VDSO_X32:
 798                 return prctl_map_vdso(&vdso_image_x32, arg2);
 799 # endif
 800 # if defined CONFIG_X86_32 || defined CONFIG_IA32_EMULATION
 801         case ARCH_MAP_VDSO_32:
 802                 return prctl_map_vdso(&vdso_image_32, arg2);
 803 # endif
 804         case ARCH_MAP_VDSO_64:
 805                 return prctl_map_vdso(&vdso_image_64, arg2);
 806 #endif
 807
 808         default:
 809                 ret = -EINVAL;
 810                 break;
 811         }
 812
 813         return ret;
 814 }
 815
 816 SYSCALL_DEFINE2(arch_prctl, int, option, unsigned long, arg2)
 817 {
 818         long ret;
 819
 820         ret = do_arch_prctl_64(current, option, arg2);
 821         if (ret == -EINVAL)
 822                 ret = do_arch_prctl_common(current, option, arg2);
 823
 824         return ret;
 825 }
 826
 827 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
 828 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(arch_prctl, int, option, unsigned long, arg2)
 829 {
 830         return do_arch_prctl_common(current, option, arg2);
 831 }
 832 #endif
 833
 834 unsigned long KSTK_ESP(struct task_struct *task)
 835 {
 836         return task_pt_regs(task)->sp;
 837 }