// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * This contains the io-permission bitmap code - written by obz, with changes
 * by Linus. 32/64 bits code unification by Miguel Botón.
 */
#include <linux/capability.h>
#include <linux/security.h>
#include <linux/syscalls.h>
#include <linux/bitmap.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/slab.h>

#include <asm/io_bitmap.h>
#include <asm/desc.h>
#include <asm/syscalls.h>

#ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM

static atomic64_t io_bitmap_sequence;

void io_bitmap_share(struct task_struct *tsk)
{
 /* Can be NULL when current->thread.iopl_emul == 3 */
 if (current->thread.io_bitmap) {
  /*
   * Take a refcount on current's bitmap. It can be used by
   * both tasks as long as none of them changes the bitmap.
 */
  refcount_inc(¤t->thread.io_bitmap->refcnt);
  tsk->thread.io_bitmap = current->thread.io_bitmap;
 }
 set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_IO_BITMAP);
}

static void task_update_io_bitmap(void)
{
 struct task_struct *tsk = current;
 struct thread_struct *t = &tsk->thread;

 if (t->iopl_emul == 3 || t->io_bitmap) {
  /* TSS update is handled on exit to user space */
  set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_IO_BITMAP);
 } else {
  clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_IO_BITMAP);
  /* Invalidate TSS */
  preempt_disable();
  tss_update_io_bitmap();
  preempt_enable();
 }
}

void io_bitmap_exit(struct task_struct *tsk)
{
 struct io_bitmap *iobm = tsk->thread.io_bitmap;

 tsk->thread.io_bitmap = NULL;
 /*
  * Don't touch the TSS when invoked on a failed fork(). TSS
  * reflects the state of @current and not the state of @tsk.
 */
 if (tsk == current)
  task_update_io_bitmap();
 if (iobm && refcount_dec_and_test(&iobm->refcnt))
  kfree(iobm);
}

/*
 * This changes the io permissions bitmap in the current task.
 */
long ksys_ioperm(unsigned long from, unsigned long num, int turn_on)
{
 struct thread_struct *t = ¤t->thread;
 unsigned int i, max_long;
 struct io_bitmap *iobm;

 if ((from + num <= from) || (from + num > IO_BITMAP_BITS))
  return -EINVAL;
 if (turn_on && (!capable(CAP_SYS_RAWIO) ||
   security_locked_down(LOCKDOWN_IOPORT)))
  return -EPERM;

 /*
  * If it's the first ioperm() call in this thread's lifetime, set the
  * IO bitmap up. ioperm() is much less timing critical than clone(),
  * this is why we delay this operation until now:
 */
 iobm = t->io_bitmap;
 if (!iobm) {
  /* No point to allocate a bitmap just to clear permissions */
  if (!turn_on)
   return 0;
  iobm = kmalloc(sizeof(*iobm), GFP_KERNEL);
  if (!iobm)
   return -ENOMEM;

  memset(iobm->bitmap, 0xff, sizeof(iobm->bitmap));
  refcount_set(&iobm->refcnt, 1);
 }

 /*
  * If the bitmap is not shared, then nothing can take a refcount as
  * current can obviously not fork at the same time. If it's shared
  * duplicate it and drop the refcount on the original one.
 */
 if (refcount_read(&iobm->refcnt) > 1) {
  iobm = kmemdup(iobm, sizeof(*iobm), GFP_KERNEL);
  if (!iobm)
   return -ENOMEM;
  refcount_set(&iobm->refcnt, 1);
  io_bitmap_exit(current);
 }

 /*
  * Store the bitmap pointer (might be the same if the task already
  * head one). Must be done here so freeing the bitmap when all
  * permissions are dropped has the pointer set up.
 */
 t->io_bitmap = iobm;
 /* Mark it active for context switching and exit to user mode */
 set_thread_flag(TIF_IO_BITMAP);

 /*
  * Update the tasks bitmap. The update of the TSS bitmap happens on
  * exit to user mode. So this needs no protection.
 */
 if (turn_on)
  bitmap_clear(iobm->bitmap, from, num);
 else
  bitmap_set(iobm->bitmap, from, num);

 /*
  * Search for a (possibly new) maximum. This is simple and stupid,
  * to keep it obviously correct:
 */
 max_long = UINT_MAX;
 for (i = 0; i < IO_BITMAP_LONGS; i++) {
  if (iobm->bitmap[i] != ~0UL)
   max_long = i;
 }
 /* All permissions dropped? */
 if (max_long == UINT_MAX) {
  io_bitmap_exit(current);
  return 0;
 }

 iobm->max = (max_long + 1) * sizeof(unsigned long);

 /*
  * Update the sequence number to force a TSS update on return to
  * user mode.
 */
 iobm->sequence = atomic64_inc_return(&io_bitmap_sequence);

 return 0;
}

SYSCALL_DEFINE3(ioperm, unsigned long, from, unsigned long, num, int, turn_on)
{
 return ksys_ioperm(from, num, turn_on);
}

/*
 * The sys_iopl functionality depends on the level argument, which if
 * granted for the task is used to enable access to all 65536 I/O ports.
 *
 * This does not use the IOPL mechanism provided by the CPU as that would
 * also allow the user space task to use the CLI/STI instructions.
 *
 * Disabling interrupts in a user space task is dangerous as it might lock
 * up the machine and the semantics vs. syscalls and exceptions is
 * undefined.
 *
 * Setting IOPL to level 0-2 is disabling I/O permissions. Level 3
 * 3 enables them.
 *
 * IOPL is strictly per thread and inherited on fork.
 */
SYSCALL_DEFINE1(iopl, unsigned int, level)
{
 struct thread_struct *t = ¤t->thread;
 unsigned int old;

 if (level > 3)
  return -EINVAL;

 old = t->iopl_emul;

 /* No point in going further if nothing changes */
 if (level == old)
  return 0;

 /* Trying to gain more privileges? */
 if (level > old) {
  if (!capable(CAP_SYS_RAWIO) ||
      security_locked_down(LOCKDOWN_IOPORT))
   return -EPERM;
 }

 t->iopl_emul = level;
 task_update_io_bitmap();
 return 0;
}

#else /* CONFIG_X86_IOPL_IOPERM */

long ksys_ioperm(unsigned long from, unsigned long num, int turn_on)
{
 return -ENOSYS;
}
SYSCALL_DEFINE3(ioperm, unsigned long, from, unsigned long, num, int, turn_on)
{
 return -ENOSYS;
}

SYSCALL_DEFINE1(iopl, unsigned int, level)
{
 return -ENOSYS;
}
#endif