x86/insn-eval: Handle insn_get_opcode() failure
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / x86 / lib / insn-eval.c
1 /*
2  * Utility functions for x86 operand and address decoding
3  *
4  * Copyright (C) Intel Corporation 2017
5  */
6 #include <linux/kernel.h>
7 #include <linux/string.h>
8 #include <linux/ratelimit.h>
9 #include <linux/mmu_context.h>
10 #include <asm/desc_defs.h>
11 #include <asm/desc.h>
12 #include <asm/inat.h>
13 #include <asm/insn.h>
14 #include <asm/insn-eval.h>
15 #include <asm/ldt.h>
16 #include <asm/vm86.h>
17
18 #undef pr_fmt
19 #define pr_fmt(fmt) "insn: " fmt
20
21 enum reg_type {
22         REG_TYPE_RM = 0,
23         REG_TYPE_REG,
24         REG_TYPE_INDEX,
25         REG_TYPE_BASE,
26 };
27
28 /**
29  * is_string_insn() - Determine if instruction is a string instruction
30  * @insn:       Instruction containing the opcode to inspect
31  *
32  * Returns:
33  *
34  * true if the instruction, determined by the opcode, is any of the
35  * string instructions as defined in the Intel Software Development manual.
36  * False otherwise.
37  */
38 static bool is_string_insn(struct insn *insn)
39 {
40         /* All string instructions have a 1-byte opcode. */
41         if (insn->opcode.nbytes != 1)
42                 return false;
43
44         switch (insn->opcode.bytes[0]) {
45         case 0x6c ... 0x6f:     /* INS, OUTS */
46         case 0xa4 ... 0xa7:     /* MOVS, CMPS */
47         case 0xaa ... 0xaf:     /* STOS, LODS, SCAS */
48                 return true;
49         default:
50                 return false;
51         }
52 }
53
54 /**
55  * insn_has_rep_prefix() - Determine if instruction has a REP prefix
56  * @insn:       Instruction containing the prefix to inspect
57  *
58  * Returns:
59  *
60  * true if the instruction has a REP prefix, false if not.
61  */
62 bool insn_has_rep_prefix(struct insn *insn)
63 {
64         insn_byte_t p;
65         int i;
66
67         insn_get_prefixes(insn);
68
69         for_each_insn_prefix(insn, i, p) {
70                 if (p == 0xf2 || p == 0xf3)
71                         return true;
72         }
73
74         return false;
75 }
76
77 /**
78  * get_seg_reg_override_idx() - obtain segment register override index
79  * @insn:       Valid instruction with segment override prefixes
80  *
81  * Inspect the instruction prefixes in @insn and find segment overrides, if any.
82  *
83  * Returns:
84  *
85  * A constant identifying the segment register to use, among CS, SS, DS,
86  * ES, FS, or GS. INAT_SEG_REG_DEFAULT is returned if no segment override
87  * prefixes were found.
88  *
89  * -EINVAL in case of error.
90  */
91 static int get_seg_reg_override_idx(struct insn *insn)
92 {
93         int idx = INAT_SEG_REG_DEFAULT;
94         int num_overrides = 0, i;
95         insn_byte_t p;
96
97         insn_get_prefixes(insn);
98
99         /* Look for any segment override prefixes. */
100         for_each_insn_prefix(insn, i, p) {
101                 insn_attr_t attr;
102
103                 attr = inat_get_opcode_attribute(p);
104                 switch (attr) {
105                 case INAT_MAKE_PREFIX(INAT_PFX_CS):
106                         idx = INAT_SEG_REG_CS;
107                         num_overrides++;
108                         break;
109                 case INAT_MAKE_PREFIX(INAT_PFX_SS):
110                         idx = INAT_SEG_REG_SS;
111                         num_overrides++;
112                         break;
113                 case INAT_MAKE_PREFIX(INAT_PFX_DS):
114                         idx = INAT_SEG_REG_DS;
115                         num_overrides++;
116                         break;
117                 case INAT_MAKE_PREFIX(INAT_PFX_ES):
118                         idx = INAT_SEG_REG_ES;
119                         num_overrides++;
120                         break;
121                 case INAT_MAKE_PREFIX(INAT_PFX_FS):
122                         idx = INAT_SEG_REG_FS;
123                         num_overrides++;
124                         break;
125                 case INAT_MAKE_PREFIX(INAT_PFX_GS):
126                         idx = INAT_SEG_REG_GS;
127                         num_overrides++;
128                         break;
129                 /* No default action needed. */
130                 }
131         }
132
133         /* More than one segment override prefix leads to undefined behavior. */
134         if (num_overrides > 1)
135                 return -EINVAL;
136
137         return idx;
138 }
139
140 /**
141  * check_seg_overrides() - check if segment override prefixes are allowed
142  * @insn:       Valid instruction with segment override prefixes
143  * @regoff:     Operand offset, in pt_regs, for which the check is performed
144  *
145  * For a particular register used in register-indirect addressing, determine if
146  * segment override prefixes can be used. Specifically, no overrides are allowed
147  * for rDI if used with a string instruction.
148  *
149  * Returns:
150  *
151  * True if segment override prefixes can be used with the register indicated
152  * in @regoff. False if otherwise.
153  */
154 static bool check_seg_overrides(struct insn *insn, int regoff)
155 {
156         if (regoff == offsetof(struct pt_regs, di) && is_string_insn(insn))
157                 return false;
158
159         return true;
160 }
161
162 /**
163  * resolve_default_seg() - resolve default segment register index for an operand
164  * @insn:       Instruction with opcode and address size. Must be valid.
165  * @regs:       Register values as seen when entering kernel mode
166  * @off:        Operand offset, in pt_regs, for which resolution is needed
167  *
168  * Resolve the default segment register index associated with the instruction
169  * operand register indicated by @off. Such index is resolved based on defaults
170  * described in the Intel Software Development Manual.
171  *
172  * Returns:
173  *
174  * If in protected mode, a constant identifying the segment register to use,
175  * among CS, SS, ES or DS. If in long mode, INAT_SEG_REG_IGNORE.
176  *
177  * -EINVAL in case of error.
178  */
179 static int resolve_default_seg(struct insn *insn, struct pt_regs *regs, int off)
180 {
181         if (any_64bit_mode(regs))
182                 return INAT_SEG_REG_IGNORE;
183         /*
184          * Resolve the default segment register as described in Section 3.7.4
185          * of the Intel Software Development Manual Vol. 1:
186          *
187          *  + DS for all references involving r[ABCD]X, and rSI.
188          *  + If used in a string instruction, ES for rDI. Otherwise, DS.
189          *  + AX, CX and DX are not valid register operands in 16-bit address
190          *    encodings but are valid for 32-bit and 64-bit encodings.
191          *  + -EDOM is reserved to identify for cases in which no register
192          *    is used (i.e., displacement-only addressing). Use DS.
193          *  + SS for rSP or rBP.
194          *  + CS for rIP.
195          */
196
197         switch (off) {
198         case offsetof(struct pt_regs, ax):
199         case offsetof(struct pt_regs, cx):
200         case offsetof(struct pt_regs, dx):
201                 /* Need insn to verify address size. */
202                 if (insn->addr_bytes == 2)
203                         return -EINVAL;
204
205                 fallthrough;
206
207         case -EDOM:
208         case offsetof(struct pt_regs, bx):
209         case offsetof(struct pt_regs, si):
210                 return INAT_SEG_REG_DS;
211
212         case offsetof(struct pt_regs, di):
213                 if (is_string_insn(insn))
214                         return INAT_SEG_REG_ES;
215                 return INAT_SEG_REG_DS;
216
217         case offsetof(struct pt_regs, bp):
218         case offsetof(struct pt_regs, sp):
219                 return INAT_SEG_REG_SS;
220
221         case offsetof(struct pt_regs, ip):
222                 return INAT_SEG_REG_CS;
223
224         default:
225                 return -EINVAL;
226         }
227 }
228
229 /**
230  * resolve_seg_reg() - obtain segment register index
231  * @insn:       Instruction with operands
232  * @regs:       Register values as seen when entering kernel mode
233  * @regoff:     Operand offset, in pt_regs, used to determine segment register
234  *
235  * Determine the segment register associated with the operands and, if
236  * applicable, prefixes and the instruction pointed by @insn.
237  *
238  * The segment register associated to an operand used in register-indirect
239  * addressing depends on:
240  *
241  * a) Whether running in long mode (in such a case segments are ignored, except
242  * if FS or GS are used).
243  *
244  * b) Whether segment override prefixes can be used. Certain instructions and
245  *    registers do not allow override prefixes.
246  *
247  * c) Whether segment overrides prefixes are found in the instruction prefixes.
248  *
249  * d) If there are not segment override prefixes or they cannot be used, the
250  *    default segment register associated with the operand register is used.
251  *
252  * The function checks first if segment override prefixes can be used with the
253  * operand indicated by @regoff. If allowed, obtain such overridden segment
254  * register index. Lastly, if not prefixes were found or cannot be used, resolve
255  * the segment register index to use based on the defaults described in the
256  * Intel documentation. In long mode, all segment register indexes will be
257  * ignored, except if overrides were found for FS or GS. All these operations
258  * are done using helper functions.
259  *
260  * The operand register, @regoff, is represented as the offset from the base of
261  * pt_regs.
262  *
263  * As stated, the main use of this function is to determine the segment register
264  * index based on the instruction, its operands and prefixes. Hence, @insn
265  * must be valid. However, if @regoff indicates rIP, we don't need to inspect
266  * @insn at all as in this case CS is used in all cases. This case is checked
267  * before proceeding further.
268  *
269  * Please note that this function does not return the value in the segment
270  * register (i.e., the segment selector) but our defined index. The segment
271  * selector needs to be obtained using get_segment_selector() and passing the
272  * segment register index resolved by this function.
273  *
274  * Returns:
275  *
276  * An index identifying the segment register to use, among CS, SS, DS,
277  * ES, FS, or GS. INAT_SEG_REG_IGNORE is returned if running in long mode.
278  *
279  * -EINVAL in case of error.
280  */
281 static int resolve_seg_reg(struct insn *insn, struct pt_regs *regs, int regoff)
282 {
283         int idx;
284
285         /*
286          * In the unlikely event of having to resolve the segment register
287          * index for rIP, do it first. Segment override prefixes should not
288          * be used. Hence, it is not necessary to inspect the instruction,
289          * which may be invalid at this point.
290          */
291         if (regoff == offsetof(struct pt_regs, ip)) {
292                 if (any_64bit_mode(regs))
293                         return INAT_SEG_REG_IGNORE;
294                 else
295                         return INAT_SEG_REG_CS;
296         }
297
298         if (!insn)
299                 return -EINVAL;
300
301         if (!check_seg_overrides(insn, regoff))
302                 return resolve_default_seg(insn, regs, regoff);
303
304         idx = get_seg_reg_override_idx(insn);
305         if (idx < 0)
306                 return idx;
307
308         if (idx == INAT_SEG_REG_DEFAULT)
309                 return resolve_default_seg(insn, regs, regoff);
310
311         /*
312          * In long mode, segment override prefixes are ignored, except for
313          * overrides for FS and GS.
314          */
315         if (any_64bit_mode(regs)) {
316                 if (idx != INAT_SEG_REG_FS &&
317                     idx != INAT_SEG_REG_GS)
318                         idx = INAT_SEG_REG_IGNORE;
319         }
320
321         return idx;
322 }
323
324 /**
325  * get_segment_selector() - obtain segment selector
326  * @regs:               Register values as seen when entering kernel mode
327  * @seg_reg_idx:        Segment register index to use
328  *
329  * Obtain the segment selector from any of the CS, SS, DS, ES, FS, GS segment
330  * registers. In CONFIG_X86_32, the segment is obtained from either pt_regs or
331  * kernel_vm86_regs as applicable. In CONFIG_X86_64, CS and SS are obtained
332  * from pt_regs. DS, ES, FS and GS are obtained by reading the actual CPU
333  * registers. This done for only for completeness as in CONFIG_X86_64 segment
334  * registers are ignored.
335  *
336  * Returns:
337  *
338  * Value of the segment selector, including null when running in
339  * long mode.
340  *
341  * -EINVAL on error.
342  */
343 static short get_segment_selector(struct pt_regs *regs, int seg_reg_idx)
344 {
345 #ifdef CONFIG_X86_64
346         unsigned short sel;
347
348         switch (seg_reg_idx) {
349         case INAT_SEG_REG_IGNORE:
350                 return 0;
351         case INAT_SEG_REG_CS:
352                 return (unsigned short)(regs->cs & 0xffff);
353         case INAT_SEG_REG_SS:
354                 return (unsigned short)(regs->ss & 0xffff);
355         case INAT_SEG_REG_DS:
356                 savesegment(ds, sel);
357                 return sel;
358         case INAT_SEG_REG_ES:
359                 savesegment(es, sel);
360                 return sel;
361         case INAT_SEG_REG_FS:
362                 savesegment(fs, sel);
363                 return sel;
364         case INAT_SEG_REG_GS:
365                 savesegment(gs, sel);
366                 return sel;
367         default:
368                 return -EINVAL;
369         }
370 #else /* CONFIG_X86_32 */
371         struct kernel_vm86_regs *vm86regs = (struct kernel_vm86_regs *)regs;
372
373         if (v8086_mode(regs)) {
374                 switch (seg_reg_idx) {
375                 case INAT_SEG_REG_CS:
376                         return (unsigned short)(regs->cs & 0xffff);
377                 case INAT_SEG_REG_SS:
378                         return (unsigned short)(regs->ss & 0xffff);
379                 case INAT_SEG_REG_DS:
380                         return vm86regs->ds;
381                 case INAT_SEG_REG_ES:
382                         return vm86regs->es;
383                 case INAT_SEG_REG_FS:
384                         return vm86regs->fs;
385                 case INAT_SEG_REG_GS:
386                         return vm86regs->gs;
387                 case INAT_SEG_REG_IGNORE:
388                 default:
389                         return -EINVAL;
390                 }
391         }
392
393         switch (seg_reg_idx) {
394         case INAT_SEG_REG_CS:
395                 return (unsigned short)(regs->cs & 0xffff);
396         case INAT_SEG_REG_SS:
397                 return (unsigned short)(regs->ss & 0xffff);
398         case INAT_SEG_REG_DS:
399                 return (unsigned short)(regs->ds & 0xffff);
400         case INAT_SEG_REG_ES:
401                 return (unsigned short)(regs->es & 0xffff);
402         case INAT_SEG_REG_FS:
403                 return (unsigned short)(regs->fs & 0xffff);
404         case INAT_SEG_REG_GS:
405                 return get_user_gs(regs);
406         case INAT_SEG_REG_IGNORE:
407         default:
408                 return -EINVAL;
409         }
410 #endif /* CONFIG_X86_64 */
411 }
412
413 static int get_reg_offset(struct insn *insn, struct pt_regs *regs,
414                           enum reg_type type)
415 {
416         int regno = 0;
417
418         static const int regoff[] = {
419                 offsetof(struct pt_regs, ax),
420                 offsetof(struct pt_regs, cx),
421                 offsetof(struct pt_regs, dx),
422                 offsetof(struct pt_regs, bx),
423                 offsetof(struct pt_regs, sp),
424                 offsetof(struct pt_regs, bp),
425                 offsetof(struct pt_regs, si),
426                 offsetof(struct pt_regs, di),
427 #ifdef CONFIG_X86_64
428                 offsetof(struct pt_regs, r8),
429                 offsetof(struct pt_regs, r9),
430                 offsetof(struct pt_regs, r10),
431                 offsetof(struct pt_regs, r11),
432                 offsetof(struct pt_regs, r12),
433                 offsetof(struct pt_regs, r13),
434                 offsetof(struct pt_regs, r14),
435                 offsetof(struct pt_regs, r15),
436 #endif
437         };
438         int nr_registers = ARRAY_SIZE(regoff);
439         /*
440          * Don't possibly decode a 32-bit instructions as
441          * reading a 64-bit-only register.
442          */
443         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64) && !insn->x86_64)
444                 nr_registers -= 8;
445
446         switch (type) {
447         case REG_TYPE_RM:
448                 regno = X86_MODRM_RM(insn->modrm.value);
449
450                 /*
451                  * ModRM.mod == 0 and ModRM.rm == 5 means a 32-bit displacement
452                  * follows the ModRM byte.
453                  */
454                 if (!X86_MODRM_MOD(insn->modrm.value) && regno == 5)
455                         return -EDOM;
456
457                 if (X86_REX_B(insn->rex_prefix.value))
458                         regno += 8;
459                 break;
460
461         case REG_TYPE_REG:
462                 regno = X86_MODRM_REG(insn->modrm.value);
463
464                 if (X86_REX_R(insn->rex_prefix.value))
465                         regno += 8;
466                 break;
467
468         case REG_TYPE_INDEX:
469                 regno = X86_SIB_INDEX(insn->sib.value);
470                 if (X86_REX_X(insn->rex_prefix.value))
471                         regno += 8;
472
473                 /*
474                  * If ModRM.mod != 3 and SIB.index = 4 the scale*index
475                  * portion of the address computation is null. This is
476                  * true only if REX.X is 0. In such a case, the SIB index
477                  * is used in the address computation.
478                  */
479                 if (X86_MODRM_MOD(insn->modrm.value) != 3 && regno == 4)
480                         return -EDOM;
481                 break;
482
483         case REG_TYPE_BASE:
484                 regno = X86_SIB_BASE(insn->sib.value);
485                 /*
486                  * If ModRM.mod is 0 and SIB.base == 5, the base of the
487                  * register-indirect addressing is 0. In this case, a
488                  * 32-bit displacement follows the SIB byte.
489                  */
490                 if (!X86_MODRM_MOD(insn->modrm.value) && regno == 5)
491                         return -EDOM;
492
493                 if (X86_REX_B(insn->rex_prefix.value))
494                         regno += 8;
495                 break;
496
497         default:
498                 pr_err_ratelimited("invalid register type: %d\n", type);
499                 return -EINVAL;
500         }
501
502         if (regno >= nr_registers) {
503                 WARN_ONCE(1, "decoded an instruction with an invalid register");
504                 return -EINVAL;
505         }
506         return regoff[regno];
507 }
508
509 /**
510  * get_reg_offset_16() - Obtain offset of register indicated by instruction
511  * @insn:       Instruction containing ModRM byte
512  * @regs:       Register values as seen when entering kernel mode
513  * @offs1:      Offset of the first operand register
514  * @offs2:      Offset of the second operand register, if applicable
515  *
516  * Obtain the offset, in pt_regs, of the registers indicated by the ModRM byte
517  * in @insn. This function is to be used with 16-bit address encodings. The
518  * @offs1 and @offs2 will be written with the offset of the two registers
519  * indicated by the instruction. In cases where any of the registers is not
520  * referenced by the instruction, the value will be set to -EDOM.
521  *
522  * Returns:
523  *
524  * 0 on success, -EINVAL on error.
525  */
526 static int get_reg_offset_16(struct insn *insn, struct pt_regs *regs,
527                              int *offs1, int *offs2)
528 {
529         /*
530          * 16-bit addressing can use one or two registers. Specifics of
531          * encodings are given in Table 2-1. "16-Bit Addressing Forms with the
532          * ModR/M Byte" of the Intel Software Development Manual.
533          */
534         static const int regoff1[] = {
535                 offsetof(struct pt_regs, bx),
536                 offsetof(struct pt_regs, bx),
537                 offsetof(struct pt_regs, bp),
538                 offsetof(struct pt_regs, bp),
539                 offsetof(struct pt_regs, si),
540                 offsetof(struct pt_regs, di),
541                 offsetof(struct pt_regs, bp),
542                 offsetof(struct pt_regs, bx),
543         };
544
545         static const int regoff2[] = {
546                 offsetof(struct pt_regs, si),
547                 offsetof(struct pt_regs, di),
548                 offsetof(struct pt_regs, si),
549                 offsetof(struct pt_regs, di),
550                 -EDOM,
551                 -EDOM,
552                 -EDOM,
553                 -EDOM,
554         };
555
556         if (!offs1 || !offs2)
557                 return -EINVAL;
558
559         /* Operand is a register, use the generic function. */
560         if (X86_MODRM_MOD(insn->modrm.value) == 3) {
561                 *offs1 = insn_get_modrm_rm_off(insn, regs);
562                 *offs2 = -EDOM;
563                 return 0;
564         }
565
566         *offs1 = regoff1[X86_MODRM_RM(insn->modrm.value)];
567         *offs2 = regoff2[X86_MODRM_RM(insn->modrm.value)];
568
569         /*
570          * If ModRM.mod is 0 and ModRM.rm is 110b, then we use displacement-
571          * only addressing. This means that no registers are involved in
572          * computing the effective address. Thus, ensure that the first
573          * register offset is invalid. The second register offset is already
574          * invalid under the aforementioned conditions.
575          */
576         if ((X86_MODRM_MOD(insn->modrm.value) == 0) &&
577             (X86_MODRM_RM(insn->modrm.value) == 6))
578                 *offs1 = -EDOM;
579
580         return 0;
581 }
582
583 /**
584  * get_desc() - Obtain contents of a segment descriptor
585  * @out:        Segment descriptor contents on success
586  * @sel:        Segment selector
587  *
588  * Given a segment selector, obtain a pointer to the segment descriptor.
589  * Both global and local descriptor tables are supported.
590  *
591  * Returns:
592  *
593  * True on success, false on failure.
594  *
595  * NULL on error.
596  */
597 static bool get_desc(struct desc_struct *out, unsigned short sel)
598 {
599         struct desc_ptr gdt_desc = {0, 0};
600         unsigned long desc_base;
601
602 #ifdef CONFIG_MODIFY_LDT_SYSCALL
603         if ((sel & SEGMENT_TI_MASK) == SEGMENT_LDT) {
604                 bool success = false;
605                 struct ldt_struct *ldt;
606
607                 /* Bits [15:3] contain the index of the desired entry. */
608                 sel >>= 3;
609
610                 mutex_lock(&current->active_mm->context.lock);
611                 ldt = current->active_mm->context.ldt;
612                 if (ldt && sel < ldt->nr_entries) {
613                         *out = ldt->entries[sel];
614                         success = true;
615                 }
616
617                 mutex_unlock(&current->active_mm->context.lock);
618
619                 return success;
620         }
621 #endif
622         native_store_gdt(&gdt_desc);
623
624         /*
625          * Segment descriptors have a size of 8 bytes. Thus, the index is
626          * multiplied by 8 to obtain the memory offset of the desired descriptor
627          * from the base of the GDT. As bits [15:3] of the segment selector
628          * contain the index, it can be regarded as multiplied by 8 already.
629          * All that remains is to clear bits [2:0].
630          */
631         desc_base = sel & ~(SEGMENT_RPL_MASK | SEGMENT_TI_MASK);
632
633         if (desc_base > gdt_desc.size)
634                 return false;
635
636         *out = *(struct desc_struct *)(gdt_desc.address + desc_base);
637         return true;
638 }
639
640 /**
641  * insn_get_seg_base() - Obtain base address of segment descriptor.
642  * @regs:               Register values as seen when entering kernel mode
643  * @seg_reg_idx:        Index of the segment register pointing to seg descriptor
644  *
645  * Obtain the base address of the segment as indicated by the segment descriptor
646  * pointed by the segment selector. The segment selector is obtained from the
647  * input segment register index @seg_reg_idx.
648  *
649  * Returns:
650  *
651  * In protected mode, base address of the segment. Zero in long mode,
652  * except when FS or GS are used. In virtual-8086 mode, the segment
653  * selector shifted 4 bits to the right.
654  *
655  * -1L in case of error.
656  */
657 unsigned long insn_get_seg_base(struct pt_regs *regs, int seg_reg_idx)
658 {
659         struct desc_struct desc;
660         short sel;
661
662         sel = get_segment_selector(regs, seg_reg_idx);
663         if (sel < 0)
664                 return -1L;
665
666         if (v8086_mode(regs))
667                 /*
668                  * Base is simply the segment selector shifted 4
669                  * bits to the right.
670                  */
671                 return (unsigned long)(sel << 4);
672
673         if (any_64bit_mode(regs)) {
674                 /*
675                  * Only FS or GS will have a base address, the rest of
676                  * the segments' bases are forced to 0.
677                  */
678                 unsigned long base;
679
680                 if (seg_reg_idx == INAT_SEG_REG_FS) {
681                         rdmsrl(MSR_FS_BASE, base);
682                 } else if (seg_reg_idx == INAT_SEG_REG_GS) {
683                         /*
684                          * swapgs was called at the kernel entry point. Thus,
685                          * MSR_KERNEL_GS_BASE will have the user-space GS base.
686                          */
687                         if (user_mode(regs))
688                                 rdmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, base);
689                         else
690                                 rdmsrl(MSR_GS_BASE, base);
691                 } else {
692                         base = 0;
693                 }
694                 return base;
695         }
696
697         /* In protected mode the segment selector cannot be null. */
698         if (!sel)
699                 return -1L;
700
701         if (!get_desc(&desc, sel))
702                 return -1L;
703
704         return get_desc_base(&desc);
705 }
706
707 /**
708  * get_seg_limit() - Obtain the limit of a segment descriptor
709  * @regs:               Register values as seen when entering kernel mode
710  * @seg_reg_idx:        Index of the segment register pointing to seg descriptor
711  *
712  * Obtain the limit of the segment as indicated by the segment descriptor
713  * pointed by the segment selector. The segment selector is obtained from the
714  * input segment register index @seg_reg_idx.
715  *
716  * Returns:
717  *
718  * In protected mode, the limit of the segment descriptor in bytes.
719  * In long mode and virtual-8086 mode, segment limits are not enforced. Thus,
720  * limit is returned as -1L to imply a limit-less segment.
721  *
722  * Zero is returned on error.
723  */
724 static unsigned long get_seg_limit(struct pt_regs *regs, int seg_reg_idx)
725 {
726         struct desc_struct desc;
727         unsigned long limit;
728         short sel;
729
730         sel = get_segment_selector(regs, seg_reg_idx);
731         if (sel < 0)
732                 return 0;
733
734         if (any_64bit_mode(regs) || v8086_mode(regs))
735                 return -1L;
736
737         if (!sel)
738                 return 0;
739
740         if (!get_desc(&desc, sel))
741                 return 0;
742
743         /*
744          * If the granularity bit is set, the limit is given in multiples
745          * of 4096. This also means that the 12 least significant bits are
746          * not tested when checking the segment limits. In practice,
747          * this means that the segment ends in (limit << 12) + 0xfff.
748          */
749         limit = get_desc_limit(&desc);
750         if (desc.g)
751                 limit = (limit << 12) + 0xfff;
752
753         return limit;
754 }
755
756 /**
757  * insn_get_code_seg_params() - Obtain code segment parameters
758  * @regs:       Structure with register values as seen when entering kernel mode
759  *
760  * Obtain address and operand sizes of the code segment. It is obtained from the
761  * selector contained in the CS register in regs. In protected mode, the default
762  * address is determined by inspecting the L and D bits of the segment
763  * descriptor. In virtual-8086 mode, the default is always two bytes for both
764  * address and operand sizes.
765  *
766  * Returns:
767  *
768  * An int containing ORed-in default parameters on success.
769  *
770  * -EINVAL on error.
771  */
772 int insn_get_code_seg_params(struct pt_regs *regs)
773 {
774         struct desc_struct desc;
775         short sel;
776
777         if (v8086_mode(regs))
778                 /* Address and operand size are both 16-bit. */
779                 return INSN_CODE_SEG_PARAMS(2, 2);
780
781         sel = get_segment_selector(regs, INAT_SEG_REG_CS);
782         if (sel < 0)
783                 return sel;
784
785         if (!get_desc(&desc, sel))
786                 return -EINVAL;
787
788         /*
789          * The most significant byte of the Type field of the segment descriptor
790          * determines whether a segment contains data or code. If this is a data
791          * segment, return error.
792          */
793         if (!(desc.type & BIT(3)))
794                 return -EINVAL;
795
796         switch ((desc.l << 1) | desc.d) {
797         case 0: /*
798                  * Legacy mode. CS.L=0, CS.D=0. Address and operand size are
799                  * both 16-bit.
800                  */
801                 return INSN_CODE_SEG_PARAMS(2, 2);
802         case 1: /*
803                  * Legacy mode. CS.L=0, CS.D=1. Address and operand size are
804                  * both 32-bit.
805                  */
806                 return INSN_CODE_SEG_PARAMS(4, 4);
807         case 2: /*
808                  * IA-32e 64-bit mode. CS.L=1, CS.D=0. Address size is 64-bit;
809                  * operand size is 32-bit.
810                  */
811                 return INSN_CODE_SEG_PARAMS(4, 8);
812         case 3: /* Invalid setting. CS.L=1, CS.D=1 */
813                 fallthrough;
814         default:
815                 return -EINVAL;
816         }
817 }
818
819 /**
820  * insn_get_modrm_rm_off() - Obtain register in r/m part of the ModRM byte
821  * @insn:       Instruction containing the ModRM byte
822  * @regs:       Register values as seen when entering kernel mode
823  *
824  * Returns:
825  *
826  * The register indicated by the r/m part of the ModRM byte. The
827  * register is obtained as an offset from the base of pt_regs. In specific
828  * cases, the returned value can be -EDOM to indicate that the particular value
829  * of ModRM does not refer to a register and shall be ignored.
830  */
831 int insn_get_modrm_rm_off(struct insn *insn, struct pt_regs *regs)
832 {
833         return get_reg_offset(insn, regs, REG_TYPE_RM);
834 }
835
836 /**
837  * insn_get_modrm_reg_off() - Obtain register in reg part of the ModRM byte
838  * @insn:       Instruction containing the ModRM byte
839  * @regs:       Register values as seen when entering kernel mode
840  *
841  * Returns:
842  *
843  * The register indicated by the reg part of the ModRM byte. The
844  * register is obtained as an offset from the base of pt_regs.
845  */
846 int insn_get_modrm_reg_off(struct insn *insn, struct pt_regs *regs)
847 {
848         return get_reg_offset(insn, regs, REG_TYPE_REG);
849 }
850
851 /**
852  * get_seg_base_limit() - obtain base address and limit of a segment
853  * @insn:       Instruction. Must be valid.
854  * @regs:       Register values as seen when entering kernel mode
855  * @regoff:     Operand offset, in pt_regs, used to resolve segment descriptor
856  * @base:       Obtained segment base
857  * @limit:      Obtained segment limit
858  *
859  * Obtain the base address and limit of the segment associated with the operand
860  * @regoff and, if any or allowed, override prefixes in @insn. This function is
861  * different from insn_get_seg_base() as the latter does not resolve the segment
862  * associated with the instruction operand. If a limit is not needed (e.g.,
863  * when running in long mode), @limit can be NULL.
864  *
865  * Returns:
866  *
867  * 0 on success. @base and @limit will contain the base address and of the
868  * resolved segment, respectively.
869  *
870  * -EINVAL on error.
871  */
872 static int get_seg_base_limit(struct insn *insn, struct pt_regs *regs,
873                               int regoff, unsigned long *base,
874                               unsigned long *limit)
875 {
876         int seg_reg_idx;
877
878         if (!base)
879                 return -EINVAL;
880
881         seg_reg_idx = resolve_seg_reg(insn, regs, regoff);
882         if (seg_reg_idx < 0)
883                 return seg_reg_idx;
884
885         *base = insn_get_seg_base(regs, seg_reg_idx);
886         if (*base == -1L)
887                 return -EINVAL;
888
889         if (!limit)
890                 return 0;
891
892         *limit = get_seg_limit(regs, seg_reg_idx);
893         if (!(*limit))
894                 return -EINVAL;
895
896         return 0;
897 }
898
899 /**
900  * get_eff_addr_reg() - Obtain effective address from register operand
901  * @insn:       Instruction. Must be valid.
902  * @regs:       Register values as seen when entering kernel mode
903  * @regoff:     Obtained operand offset, in pt_regs, with the effective address
904  * @eff_addr:   Obtained effective address
905  *
906  * Obtain the effective address stored in the register operand as indicated by
907  * the ModRM byte. This function is to be used only with register addressing
908  * (i.e.,  ModRM.mod is 3). The effective address is saved in @eff_addr. The
909  * register operand, as an offset from the base of pt_regs, is saved in @regoff;
910  * such offset can then be used to resolve the segment associated with the
911  * operand. This function can be used with any of the supported address sizes
912  * in x86.
913  *
914  * Returns:
915  *
916  * 0 on success. @eff_addr will have the effective address stored in the
917  * operand indicated by ModRM. @regoff will have such operand as an offset from
918  * the base of pt_regs.
919  *
920  * -EINVAL on error.
921  */
922 static int get_eff_addr_reg(struct insn *insn, struct pt_regs *regs,
923                             int *regoff, long *eff_addr)
924 {
925         int ret;
926
927         ret = insn_get_modrm(insn);
928         if (ret)
929                 return ret;
930
931         if (X86_MODRM_MOD(insn->modrm.value) != 3)
932                 return -EINVAL;
933
934         *regoff = get_reg_offset(insn, regs, REG_TYPE_RM);
935         if (*regoff < 0)
936                 return -EINVAL;
937
938         /* Ignore bytes that are outside the address size. */
939         if (insn->addr_bytes == 2)
940                 *eff_addr = regs_get_register(regs, *regoff) & 0xffff;
941         else if (insn->addr_bytes == 4)
942                 *eff_addr = regs_get_register(regs, *regoff) & 0xffffffff;
943         else /* 64-bit address */
944                 *eff_addr = regs_get_register(regs, *regoff);
945
946         return 0;
947 }
948
949 /**
950  * get_eff_addr_modrm() - Obtain referenced effective address via ModRM
951  * @insn:       Instruction. Must be valid.
952  * @regs:       Register values as seen when entering kernel mode
953  * @regoff:     Obtained operand offset, in pt_regs, associated with segment
954  * @eff_addr:   Obtained effective address
955  *
956  * Obtain the effective address referenced by the ModRM byte of @insn. After
957  * identifying the registers involved in the register-indirect memory reference,
958  * its value is obtained from the operands in @regs. The computed address is
959  * stored @eff_addr. Also, the register operand that indicates the associated
960  * segment is stored in @regoff, this parameter can later be used to determine
961  * such segment.
962  *
963  * Returns:
964  *
965  * 0 on success. @eff_addr will have the referenced effective address. @regoff
966  * will have a register, as an offset from the base of pt_regs, that can be used
967  * to resolve the associated segment.
968  *
969  * -EINVAL on error.
970  */
971 static int get_eff_addr_modrm(struct insn *insn, struct pt_regs *regs,
972                               int *regoff, long *eff_addr)
973 {
974         long tmp;
975         int ret;
976
977         if (insn->addr_bytes != 8 && insn->addr_bytes != 4)
978                 return -EINVAL;
979
980         ret = insn_get_modrm(insn);
981         if (ret)
982                 return ret;
983
984         if (X86_MODRM_MOD(insn->modrm.value) > 2)
985                 return -EINVAL;
986
987         *regoff = get_reg_offset(insn, regs, REG_TYPE_RM);
988
989         /*
990          * -EDOM means that we must ignore the address_offset. In such a case,
991          * in 64-bit mode the effective address relative to the rIP of the
992          * following instruction.
993          */
994         if (*regoff == -EDOM) {
995                 if (any_64bit_mode(regs))
996                         tmp = regs->ip + insn->length;
997                 else
998                         tmp = 0;
999         } else if (*regoff < 0) {
1000                 return -EINVAL;
1001         } else {
1002                 tmp = regs_get_register(regs, *regoff);
1003         }
1004
1005         if (insn->addr_bytes == 4) {
1006                 int addr32 = (int)(tmp & 0xffffffff) + insn->displacement.value;
1007
1008                 *eff_addr = addr32 & 0xffffffff;
1009         } else {
1010                 *eff_addr = tmp + insn->displacement.value;
1011         }
1012
1013         return 0;
1014 }
1015
1016 /**
1017  * get_eff_addr_modrm_16() - Obtain referenced effective address via ModRM
1018  * @insn:       Instruction. Must be valid.
1019  * @regs:       Register values as seen when entering kernel mode
1020  * @regoff:     Obtained operand offset, in pt_regs, associated with segment
1021  * @eff_addr:   Obtained effective address
1022  *
1023  * Obtain the 16-bit effective address referenced by the ModRM byte of @insn.
1024  * After identifying the registers involved in the register-indirect memory
1025  * reference, its value is obtained from the operands in @regs. The computed
1026  * address is stored @eff_addr. Also, the register operand that indicates
1027  * the associated segment is stored in @regoff, this parameter can later be used
1028  * to determine such segment.
1029  *
1030  * Returns:
1031  *
1032  * 0 on success. @eff_addr will have the referenced effective address. @regoff
1033  * will have a register, as an offset from the base of pt_regs, that can be used
1034  * to resolve the associated segment.
1035  *
1036  * -EINVAL on error.
1037  */
1038 static int get_eff_addr_modrm_16(struct insn *insn, struct pt_regs *regs,
1039                                  int *regoff, short *eff_addr)
1040 {
1041         int addr_offset1, addr_offset2, ret;
1042         short addr1 = 0, addr2 = 0, displacement;
1043
1044         if (insn->addr_bytes != 2)
1045                 return -EINVAL;
1046
1047         insn_get_modrm(insn);
1048
1049         if (!insn->modrm.nbytes)
1050                 return -EINVAL;
1051
1052         if (X86_MODRM_MOD(insn->modrm.value) > 2)
1053                 return -EINVAL;
1054
1055         ret = get_reg_offset_16(insn, regs, &addr_offset1, &addr_offset2);
1056         if (ret < 0)
1057                 return -EINVAL;
1058
1059         /*
1060          * Don't fail on invalid offset values. They might be invalid because
1061          * they cannot be used for this particular value of ModRM. Instead, use
1062          * them in the computation only if they contain a valid value.
1063          */
1064         if (addr_offset1 != -EDOM)
1065                 addr1 = regs_get_register(regs, addr_offset1) & 0xffff;
1066
1067         if (addr_offset2 != -EDOM)
1068                 addr2 = regs_get_register(regs, addr_offset2) & 0xffff;
1069
1070         displacement = insn->displacement.value & 0xffff;
1071         *eff_addr = addr1 + addr2 + displacement;
1072
1073         /*
1074          * The first operand register could indicate to use of either SS or DS
1075          * registers to obtain the segment selector.  The second operand
1076          * register can only indicate the use of DS. Thus, the first operand
1077          * will be used to obtain the segment selector.
1078          */
1079         *regoff = addr_offset1;
1080
1081         return 0;
1082 }
1083
1084 /**
1085  * get_eff_addr_sib() - Obtain referenced effective address via SIB
1086  * @insn:       Instruction. Must be valid.
1087  * @regs:       Register values as seen when entering kernel mode
1088  * @regoff:     Obtained operand offset, in pt_regs, associated with segment
1089  * @eff_addr:   Obtained effective address
1090  *
1091  * Obtain the effective address referenced by the SIB byte of @insn. After
1092  * identifying the registers involved in the indexed, register-indirect memory
1093  * reference, its value is obtained from the operands in @regs. The computed
1094  * address is stored @eff_addr. Also, the register operand that indicates the
1095  * associated segment is stored in @regoff, this parameter can later be used to
1096  * determine such segment.
1097  *
1098  * Returns:
1099  *
1100  * 0 on success. @eff_addr will have the referenced effective address.
1101  * @base_offset will have a register, as an offset from the base of pt_regs,
1102  * that can be used to resolve the associated segment.
1103  *
1104  * Negative value on error.
1105  */
1106 static int get_eff_addr_sib(struct insn *insn, struct pt_regs *regs,
1107                             int *base_offset, long *eff_addr)
1108 {
1109         long base, indx;
1110         int indx_offset;
1111         int ret;
1112
1113         if (insn->addr_bytes != 8 && insn->addr_bytes != 4)
1114                 return -EINVAL;
1115
1116         ret = insn_get_modrm(insn);
1117         if (ret)
1118                 return ret;
1119
1120         if (!insn->modrm.nbytes)
1121                 return -EINVAL;
1122
1123         if (X86_MODRM_MOD(insn->modrm.value) > 2)
1124                 return -EINVAL;
1125
1126         ret = insn_get_sib(insn);
1127         if (ret)
1128                 return ret;
1129
1130         if (!insn->sib.nbytes)
1131                 return -EINVAL;
1132
1133         *base_offset = get_reg_offset(insn, regs, REG_TYPE_BASE);
1134         indx_offset = get_reg_offset(insn, regs, REG_TYPE_INDEX);
1135
1136         /*
1137          * Negative values in the base and index offset means an error when
1138          * decoding the SIB byte. Except -EDOM, which means that the registers
1139          * should not be used in the address computation.
1140          */
1141         if (*base_offset == -EDOM)
1142                 base = 0;
1143         else if (*base_offset < 0)
1144                 return -EINVAL;
1145         else
1146                 base = regs_get_register(regs, *base_offset);
1147
1148         if (indx_offset == -EDOM)
1149                 indx = 0;
1150         else if (indx_offset < 0)
1151                 return -EINVAL;
1152         else
1153                 indx = regs_get_register(regs, indx_offset);
1154
1155         if (insn->addr_bytes == 4) {
1156                 int addr32, base32, idx32;
1157
1158                 base32 = base & 0xffffffff;
1159                 idx32 = indx & 0xffffffff;
1160
1161                 addr32 = base32 + idx32 * (1 << X86_SIB_SCALE(insn->sib.value));
1162                 addr32 += insn->displacement.value;
1163
1164                 *eff_addr = addr32 & 0xffffffff;
1165         } else {
1166                 *eff_addr = base + indx * (1 << X86_SIB_SCALE(insn->sib.value));
1167                 *eff_addr += insn->displacement.value;
1168         }
1169
1170         return 0;
1171 }
1172
1173 /**
1174  * get_addr_ref_16() - Obtain the 16-bit address referred by instruction
1175  * @insn:       Instruction containing ModRM byte and displacement
1176  * @regs:       Register values as seen when entering kernel mode
1177  *
1178  * This function is to be used with 16-bit address encodings. Obtain the memory
1179  * address referred by the instruction's ModRM and displacement bytes. Also, the
1180  * segment used as base is determined by either any segment override prefixes in
1181  * @insn or the default segment of the registers involved in the address
1182  * computation. In protected mode, segment limits are enforced.
1183  *
1184  * Returns:
1185  *
1186  * Linear address referenced by the instruction operands on success.
1187  *
1188  * -1L on error.
1189  */
1190 static void __user *get_addr_ref_16(struct insn *insn, struct pt_regs *regs)
1191 {
1192         unsigned long linear_addr = -1L, seg_base, seg_limit;
1193         int ret, regoff;
1194         short eff_addr;
1195         long tmp;
1196
1197         if (insn_get_displacement(insn))
1198                 goto out;
1199
1200         if (insn->addr_bytes != 2)
1201                 goto out;
1202
1203         if (X86_MODRM_MOD(insn->modrm.value) == 3) {
1204                 ret = get_eff_addr_reg(insn, regs, &regoff, &tmp);
1205                 if (ret)
1206                         goto out;
1207
1208                 eff_addr = tmp;
1209         } else {
1210                 ret = get_eff_addr_modrm_16(insn, regs, &regoff, &eff_addr);
1211                 if (ret)
1212                         goto out;
1213         }
1214
1215         ret = get_seg_base_limit(insn, regs, regoff, &seg_base, &seg_limit);
1216         if (ret)
1217                 goto out;
1218
1219         /*
1220          * Before computing the linear address, make sure the effective address
1221          * is within the limits of the segment. In virtual-8086 mode, segment
1222          * limits are not enforced. In such a case, the segment limit is -1L to
1223          * reflect this fact.
1224          */
1225         if ((unsigned long)(eff_addr & 0xffff) > seg_limit)
1226                 goto out;
1227
1228         linear_addr = (unsigned long)(eff_addr & 0xffff) + seg_base;
1229
1230         /* Limit linear address to 20 bits */
1231         if (v8086_mode(regs))
1232                 linear_addr &= 0xfffff;
1233
1234 out:
1235         return (void __user *)linear_addr;
1236 }
1237
1238 /**
1239  * get_addr_ref_32() - Obtain a 32-bit linear address
1240  * @insn:       Instruction with ModRM, SIB bytes and displacement
1241  * @regs:       Register values as seen when entering kernel mode
1242  *
1243  * This function is to be used with 32-bit address encodings to obtain the
1244  * linear memory address referred by the instruction's ModRM, SIB,
1245  * displacement bytes and segment base address, as applicable. If in protected
1246  * mode, segment limits are enforced.
1247  *
1248  * Returns:
1249  *
1250  * Linear address referenced by instruction and registers on success.
1251  *
1252  * -1L on error.
1253  */
1254 static void __user *get_addr_ref_32(struct insn *insn, struct pt_regs *regs)
1255 {
1256         unsigned long linear_addr = -1L, seg_base, seg_limit;
1257         int eff_addr, regoff;
1258         long tmp;
1259         int ret;
1260
1261         if (insn->addr_bytes != 4)
1262                 goto out;
1263
1264         if (X86_MODRM_MOD(insn->modrm.value) == 3) {
1265                 ret = get_eff_addr_reg(insn, regs, &regoff, &tmp);
1266                 if (ret)
1267                         goto out;
1268
1269                 eff_addr = tmp;
1270
1271         } else {
1272                 if (insn->sib.nbytes) {
1273                         ret = get_eff_addr_sib(insn, regs, &regoff, &tmp);
1274                         if (ret)
1275                                 goto out;
1276
1277                         eff_addr = tmp;
1278                 } else {
1279                         ret = get_eff_addr_modrm(insn, regs, &regoff, &tmp);
1280                         if (ret)
1281                                 goto out;
1282
1283                         eff_addr = tmp;
1284                 }
1285         }
1286
1287         ret = get_seg_base_limit(insn, regs, regoff, &seg_base, &seg_limit);
1288         if (ret)
1289                 goto out;
1290
1291         /*
1292          * In protected mode, before computing the linear address, make sure
1293          * the effective address is within the limits of the segment.
1294          * 32-bit addresses can be used in long and virtual-8086 modes if an
1295          * address override prefix is used. In such cases, segment limits are
1296          * not enforced. When in virtual-8086 mode, the segment limit is -1L
1297          * to reflect this situation.
1298          *
1299          * After computed, the effective address is treated as an unsigned
1300          * quantity.
1301          */
1302         if (!any_64bit_mode(regs) && ((unsigned int)eff_addr > seg_limit))
1303                 goto out;
1304
1305         /*
1306          * Even though 32-bit address encodings are allowed in virtual-8086
1307          * mode, the address range is still limited to [0x-0xffff].
1308          */
1309         if (v8086_mode(regs) && (eff_addr & ~0xffff))
1310                 goto out;
1311
1312         /*
1313          * Data type long could be 64 bits in size. Ensure that our 32-bit
1314          * effective address is not sign-extended when computing the linear
1315          * address.
1316          */
1317         linear_addr = (unsigned long)(eff_addr & 0xffffffff) + seg_base;
1318
1319         /* Limit linear address to 20 bits */
1320         if (v8086_mode(regs))
1321                 linear_addr &= 0xfffff;
1322
1323 out:
1324         return (void __user *)linear_addr;
1325 }
1326
1327 /**
1328  * get_addr_ref_64() - Obtain a 64-bit linear address
1329  * @insn:       Instruction struct with ModRM and SIB bytes and displacement
1330  * @regs:       Structure with register values as seen when entering kernel mode
1331  *
1332  * This function is to be used with 64-bit address encodings to obtain the
1333  * linear memory address referred by the instruction's ModRM, SIB,
1334  * displacement bytes and segment base address, as applicable.
1335  *
1336  * Returns:
1337  *
1338  * Linear address referenced by instruction and registers on success.
1339  *
1340  * -1L on error.
1341  */
1342 #ifndef CONFIG_X86_64
1343 static void __user *get_addr_ref_64(struct insn *insn, struct pt_regs *regs)
1344 {
1345         return (void __user *)-1L;
1346 }
1347 #else
1348 static void __user *get_addr_ref_64(struct insn *insn, struct pt_regs *regs)
1349 {
1350         unsigned long linear_addr = -1L, seg_base;
1351         int regoff, ret;
1352         long eff_addr;
1353
1354         if (insn->addr_bytes != 8)
1355                 goto out;
1356
1357         if (X86_MODRM_MOD(insn->modrm.value) == 3) {
1358                 ret = get_eff_addr_reg(insn, regs, &regoff, &eff_addr);
1359                 if (ret)
1360                         goto out;
1361
1362         } else {
1363                 if (insn->sib.nbytes) {
1364                         ret = get_eff_addr_sib(insn, regs, &regoff, &eff_addr);
1365                         if (ret)
1366                                 goto out;
1367                 } else {
1368                         ret = get_eff_addr_modrm(insn, regs, &regoff, &eff_addr);
1369                         if (ret)
1370                                 goto out;
1371                 }
1372
1373         }
1374
1375         ret = get_seg_base_limit(insn, regs, regoff, &seg_base, NULL);
1376         if (ret)
1377                 goto out;
1378
1379         linear_addr = (unsigned long)eff_addr + seg_base;
1380
1381 out:
1382         return (void __user *)linear_addr;
1383 }
1384 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1385
1386 /**
1387  * insn_get_addr_ref() - Obtain the linear address referred by instruction
1388  * @insn:       Instruction structure containing ModRM byte and displacement
1389  * @regs:       Structure with register values as seen when entering kernel mode
1390  *
1391  * Obtain the linear address referred by the instruction's ModRM, SIB and
1392  * displacement bytes, and segment base, as applicable. In protected mode,
1393  * segment limits are enforced.
1394  *
1395  * Returns:
1396  *
1397  * Linear address referenced by instruction and registers on success.
1398  *
1399  * -1L on error.
1400  */
1401 void __user *insn_get_addr_ref(struct insn *insn, struct pt_regs *regs)
1402 {
1403         if (!insn || !regs)
1404                 return (void __user *)-1L;
1405
1406         if (insn_get_opcode(insn))
1407                 return (void __user *)-1L;
1408
1409         switch (insn->addr_bytes) {
1410         case 2:
1411                 return get_addr_ref_16(insn, regs);
1412         case 4:
1413                 return get_addr_ref_32(insn, regs);
1414         case 8:
1415                 return get_addr_ref_64(insn, regs);
1416         default:
1417                 return (void __user *)-1L;
1418         }
1419 }
1420
1421 int insn_get_effective_ip(struct pt_regs *regs, unsigned long *ip)
1422 {
1423         unsigned long seg_base = 0;
1424
1425         /*
1426          * If not in user-space long mode, a custom code segment could be in
1427          * use. This is true in protected mode (if the process defined a local
1428          * descriptor table), or virtual-8086 mode. In most of the cases
1429          * seg_base will be zero as in USER_CS.
1430          */
1431         if (!user_64bit_mode(regs)) {
1432                 seg_base = insn_get_seg_base(regs, INAT_SEG_REG_CS);
1433                 if (seg_base == -1L)
1434                         return -EINVAL;
1435         }
1436
1437         *ip = seg_base + regs->ip;
1438
1439         return 0;
1440 }
1441
1442 /**
1443  * insn_fetch_from_user() - Copy instruction bytes from user-space memory
1444  * @regs:       Structure with register values as seen when entering kernel mode
1445  * @buf:        Array to store the fetched instruction
1446  *
1447  * Gets the linear address of the instruction and copies the instruction bytes
1448  * to the buf.
1449  *
1450  * Returns:
1451  *
1452  * - number of instruction bytes copied.
1453  * - 0 if nothing was copied.
1454  * - -EINVAL if the linear address of the instruction could not be calculated
1455  */
1456 int insn_fetch_from_user(struct pt_regs *regs, unsigned char buf[MAX_INSN_SIZE])
1457 {
1458         unsigned long ip;
1459         int not_copied;
1460
1461         if (insn_get_effective_ip(regs, &ip))
1462                 return -EINVAL;
1463
1464         not_copied = copy_from_user(buf, (void __user *)ip, MAX_INSN_SIZE);
1465
1466         return MAX_INSN_SIZE - not_copied;
1467 }
1468
1469 /**
1470  * insn_fetch_from_user_inatomic() - Copy instruction bytes from user-space memory
1471  *                                   while in atomic code
1472  * @regs:       Structure with register values as seen when entering kernel mode
1473  * @buf:        Array to store the fetched instruction
1474  *
1475  * Gets the linear address of the instruction and copies the instruction bytes
1476  * to the buf. This function must be used in atomic context.
1477  *
1478  * Returns:
1479  *
1480  *  - number of instruction bytes copied.
1481  *  - 0 if nothing was copied.
1482  *  - -EINVAL if the linear address of the instruction could not be calculated.
1483  */
1484 int insn_fetch_from_user_inatomic(struct pt_regs *regs, unsigned char buf[MAX_INSN_SIZE])
1485 {
1486         unsigned long ip;
1487         int not_copied;
1488
1489         if (insn_get_effective_ip(regs, &ip))
1490                 return -EINVAL;
1491
1492         not_copied = __copy_from_user_inatomic(buf, (void __user *)ip, MAX_INSN_SIZE);
1493
1494         return MAX_INSN_SIZE - not_copied;
1495 }
1496
1497 /**
1498  * insn_decode_from_regs() - Decode an instruction
1499  * @insn:       Structure to store decoded instruction
1500  * @regs:       Structure with register values as seen when entering kernel mode
1501  * @buf:        Buffer containing the instruction bytes
1502  * @buf_size:   Number of instruction bytes available in buf
1503  *
1504  * Decodes the instruction provided in buf and stores the decoding results in
1505  * insn. Also determines the correct address and operand sizes.
1506  *
1507  * Returns:
1508  *
1509  * True if instruction was decoded, False otherwise.
1510  */
1511 bool insn_decode_from_regs(struct insn *insn, struct pt_regs *regs,
1512                            unsigned char buf[MAX_INSN_SIZE], int buf_size)
1513 {
1514         int seg_defs;
1515
1516         insn_init(insn, buf, buf_size, user_64bit_mode(regs));
1517
1518         /*
1519          * Override the default operand and address sizes with what is specified
1520          * in the code segment descriptor. The instruction decoder only sets
1521          * the address size it to either 4 or 8 address bytes and does nothing
1522          * for the operand bytes. This OK for most of the cases, but we could
1523          * have special cases where, for instance, a 16-bit code segment
1524          * descriptor is used.
1525          * If there is an address override prefix, the instruction decoder
1526          * correctly updates these values, even for 16-bit defaults.
1527          */
1528         seg_defs = insn_get_code_seg_params(regs);
1529         if (seg_defs == -EINVAL)
1530                 return false;
1531
1532         insn->addr_bytes = INSN_CODE_SEG_ADDR_SZ(seg_defs);
1533         insn->opnd_bytes = INSN_CODE_SEG_OPND_SZ(seg_defs);
1534
1535         if (insn_get_length(insn))
1536                 return false;
1537
1538         if (buf_size < insn->length)
1539                 return false;
1540
1541         return true;
1542 }