arch/x86_64/kernel/vsyscall.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/x86_64/kernel/vsyscall.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2001 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
   5  *  Copyright 2003 Andi Kleen, SuSE Labs.
   6  *
   7  *  Thanks to hpa@transmeta.com for some useful hint.
   8  *  Special thanks to Ingo Molnar for his early experience with
   9  *  a different vsyscall implementation for Linux/IA32 and for the name.
  10  *
  11  *  vsyscall 1 is located at -10Mbyte, vsyscall 2 is located
  12  *  at virtual address -10Mbyte+1024bytes etc... There are at max 8192
  13  *  vsyscalls. One vsyscall can reserve more than 1 slot to avoid
  14  *  jumping out of line if necessary.
  15  *
  16  *  Note: the concept clashes with user mode linux. If you use UML just
  17  *  set the kernel.vsyscall sysctl to 0.
  18  */
  19
  20 /*
  21  * TODO 2001-03-20:
  22  *
  23  * 1) make page fault handler detect faults on page1-page-last of the vsyscall
  24  *    virtual space, and make it increase %rip and write -ENOSYS in %rax (so
  25  *    we'll be able to upgrade to a new glibc without upgrading kernel after
  26  *    we add more vsyscalls.
  27  * 2) Possibly we need a fixmap table for the vsyscalls too if we want
  28  *    to avoid SIGSEGV and we want to return -EFAULT from the vsyscalls as well.
  29  *    Can we segfault inside a "syscall"? We can fix this anytime and those fixes
  30  *    won't be visible for userspace. Not fixing this is a noop for correct programs,
  31  *    broken programs will segfault and there's no security risk until we choose to
  32  *    fix it.
  33  *
  34  * These are not urgent things that we need to address only before shipping the first
  35  * production binary kernels.
  36  */
  37
  38 #include <linux/time.h>
  39 #include <linux/init.h>
  40 #include <linux/kernel.h>
  41 #include <linux/timer.h>
  42 #include <linux/seqlock.h>
  43 #include <linux/jiffies.h>
  44
  45 #include <asm/vsyscall.h>
  46 #include <asm/pgtable.h>
  47 #include <asm/page.h>
  48 #include <asm/fixmap.h>
  49 #include <asm/errno.h>
  50 #include <asm/io.h>
  51
  52 #define __vsyscall(nr) __attribute__ ((unused,__section__(".vsyscall_" #nr)))
  53 #define force_inline __attribute__((always_inline)) inline
  54
  55 int __sysctl_vsyscall __section_sysctl_vsyscall = 1;
  56 seqlock_t __xtime_lock __section_xtime_lock = SEQLOCK_UNLOCKED;
  57
  58 #include <asm/unistd.h>
  59
  60 static force_inline void timeval_normalize(struct timeval * tv)
  61 {
  62         time_t __sec;
  63
  64         __sec = tv->tv_usec / 1000000;
  65         if (__sec)
  66         {
  67                 tv->tv_usec %= 1000000;
  68                 tv->tv_sec += __sec;
  69         }
  70 }
  71
  72 static force_inline void do_vgettimeofday(struct timeval * tv)
  73 {
  74         long sequence, t;
  75         unsigned long sec, usec;
  76
  77         do {
  78                 sequence = read_seqbegin(&__xtime_lock);
  79
  80                 sec = __xtime.tv_sec;
  81                 usec = (__xtime.tv_nsec / 1000) +
  82                         (__jiffies - __wall_jiffies) * (1000000 / HZ);
  83
  84                 if (__vxtime.mode == VXTIME_TSC) {
  85                         sync_core();
  86                         rdtscll(t);
  87                         if (t < __vxtime.last_tsc) t = __vxtime.last_tsc;
  88                         usec += ((t - __vxtime.last_tsc) *
  89                                  __vxtime.tsc_quot) >> 32;
  90                         /* See comment in x86_64 do_gettimeofday. */
  91                 } else {
  92                         usec += ((readl((void *)fix_to_virt(VSYSCALL_HPET) + 0xf0) -
  93                                   __vxtime.last) * __vxtime.quot) >> 32;
  94                 }
  95         } while (read_seqretry(&__xtime_lock, sequence));
  96
  97         tv->tv_sec = sec + usec / 1000000;
  98         tv->tv_usec = usec % 1000000;
  99 }
 100
 101 /* RED-PEN may want to readd seq locking, but then the variable should be write-once. */
 102 static force_inline void do_get_tz(struct timezone * tz)
 103 {
 104                 *tz = __sys_tz;
 105 }
 106
 107
 108 static force_inline int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz)
 109 {
 110         int ret;
 111         asm volatile("syscall"
 112                 : "=a" (ret)
 113                 : "0" (__NR_gettimeofday),"D" (tv),"S" (tz) : __syscall_clobber );
 114         return ret;
 115 }
 116
 117 static force_inline long time_syscall(long *t)
 118 {
 119         long secs;
 120         asm volatile("syscall"
 121                 : "=a" (secs)
 122                 : "0" (__NR_time),"D" (t) : __syscall_clobber);
 123         return secs;
 124 }
 125
 126 static int __vsyscall(0) vgettimeofday(struct timeval * tv, struct timezone * tz)
 127 {
 128         if (unlikely(!__sysctl_vsyscall))
 129         return gettimeofday(tv,tz);
 130         if (tv)
 131                 do_vgettimeofday(tv);
 132         if (tz)
 133                 do_get_tz(tz);
 134         return 0;
 135 }
 136
 137 /* This will break when the xtime seconds get inaccurate, but that is
 138  * unlikely */
 139 static time_t __vsyscall(1) vtime(time_t *t)
 140 {
 141         if (unlikely(!__sysctl_vsyscall))
 142                 return time_syscall(t);
 143         else if (t)
 144                 *t = __xtime.tv_sec;
 145         return __xtime.tv_sec;
 146 }
 147
 148 static long __vsyscall(2) venosys_0(void)
 149 {
 150         return -ENOSYS;
 151 }
 152
 153 static long __vsyscall(3) venosys_1(void)
 154 {
 155         return -ENOSYS;
 156
 157 }
 158
 159 static void __init map_vsyscall(void)
 160 {
 161         extern char __vsyscall_0;
 162         unsigned long physaddr_page0 = __pa_symbol(&__vsyscall_0);
 163
 164         __set_fixmap(VSYSCALL_FIRST_PAGE, physaddr_page0, PAGE_KERNEL_VSYSCALL);
 165 }
 166
 167 static int __init vsyscall_init(void)
 168 {
 169         BUG_ON(((unsigned long) &vgettimeofday !=
 170                       VSYSCALL_ADDR(__NR_vgettimeofday)));
 171         BUG_ON((unsigned long) &vtime != VSYSCALL_ADDR(__NR_vtime));
 172         BUG_ON((VSYSCALL_ADDR(0) != __fix_to_virt(VSYSCALL_FIRST_PAGE)));
 173         map_vsyscall();
 174         sysctl_vsyscall = 1;
 175
 176         return 0;
 177 }
 178
 179 __initcall(vsyscall_init);