arch/powerpc/lib/feature-fixups.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 2001 Ben. Herrenschmidt (benh@kernel.crashing.org)
   4  *
   5  *  Modifications for ppc64:
   6  *      Copyright (C) 2003 Dave Engebretsen <engebret@us.ibm.com>
   7  *
   8  *  Copyright 2008 Michael Ellerman, IBM Corporation.
   9  */
  10
  11 #include <linux/types.h>
  12 #include <linux/jump_label.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/string.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/sched/mm.h>
  17 #include <linux/stop_machine.h>
  18 #include <asm/cputable.h>
  19 #include <asm/code-patching.h>
  20 #include <asm/interrupt.h>
  21 #include <asm/page.h>
  22 #include <asm/sections.h>
  23 #include <asm/setup.h>
  24 #include <asm/security_features.h>
  25 #include <asm/firmware.h>
  26 #include <asm/inst.h>
  27
  28 struct fixup_entry {
  29         unsigned long   mask;
  30         unsigned long   value;
  31         long            start_off;
  32         long            end_off;
  33         long            alt_start_off;
  34         long            alt_end_off;
  35 };
  36
  37 static u32 *calc_addr(struct fixup_entry *fcur, long offset)
  38 {
  39         /*
  40          * We store the offset to the code as a negative offset from
  41          * the start of the alt_entry, to support the VDSO. This
  42          * routine converts that back into an actual address.
  43          */
  44         return (u32 *)((unsigned long)fcur + offset);
  45 }
  46
  47 static int patch_alt_instruction(u32 *src, u32 *dest, u32 *alt_start, u32 *alt_end)
  48 {
  49         int err;
  50         ppc_inst_t instr;
  51
  52         instr = ppc_inst_read(src);
  53
  54         if (instr_is_relative_branch(ppc_inst_read(src))) {
  55                 u32 *target = (u32 *)branch_target(src);
  56
  57                 /* Branch within the section doesn't need translating */
  58                 if (target < alt_start || target > alt_end) {
  59                         err = translate_branch(&instr, dest, src);
  60                         if (err)
  61                                 return 1;
  62                 }
  63         }
  64
  65         raw_patch_instruction(dest, instr);
  66
  67         return 0;
  68 }
  69
  70 static int patch_feature_section(unsigned long value, struct fixup_entry *fcur)
  71 {
  72         u32 *start, *end, *alt_start, *alt_end, *src, *dest;
  73
  74         start = calc_addr(fcur, fcur->start_off);
  75         end = calc_addr(fcur, fcur->end_off);
  76         alt_start = calc_addr(fcur, fcur->alt_start_off);
  77         alt_end = calc_addr(fcur, fcur->alt_end_off);
  78
  79         if ((alt_end - alt_start) > (end - start))
  80                 return 1;
  81
  82         if ((value & fcur->mask) == fcur->value)
  83                 return 0;
  84
  85         src = alt_start;
  86         dest = start;
  87
  88         for (; src < alt_end; src = ppc_inst_next(src, src),
  89                               dest = ppc_inst_next(dest, dest)) {
  90                 if (patch_alt_instruction(src, dest, alt_start, alt_end))
  91                         return 1;
  92         }
  93
  94         for (; dest < end; dest++)
  95                 raw_patch_instruction(dest, ppc_inst(PPC_RAW_NOP()));
  96
  97         return 0;
  98 }
  99
 100 void do_feature_fixups(unsigned long value, void *fixup_start, void *fixup_end)
 101 {
 102         struct fixup_entry *fcur, *fend;
 103
 104         fcur = fixup_start;
 105         fend = fixup_end;
 106
 107         for (; fcur < fend; fcur++) {
 108                 if (patch_feature_section(value, fcur)) {
 109                         WARN_ON(1);
 110                         printk("Unable to patch feature section at %p - %p" \
 111                                 " with %p - %p\n",
 112                                 calc_addr(fcur, fcur->start_off),
 113                                 calc_addr(fcur, fcur->end_off),
 114                                 calc_addr(fcur, fcur->alt_start_off),
 115                                 calc_addr(fcur, fcur->alt_end_off));
 116                 }
 117         }
 118 }
 119
 120 #ifdef CONFIG_PPC_BARRIER_NOSPEC
 121 static bool is_fixup_addr_valid(void *dest, size_t size)
 122 {
 123         return system_state < SYSTEM_FREEING_INITMEM ||
 124                !init_section_contains(dest, size);
 125 }
 126
 127 static int do_patch_fixups(long *start, long *end, unsigned int *instrs, int num)
 128 {
 129         int i;
 130
 131         for (i = 0; start < end; start++, i++) {
 132                 int j;
 133                 unsigned int *dest = (void *)start + *start;
 134
 135                 if (!is_fixup_addr_valid(dest, sizeof(*instrs) * num))
 136                         continue;
 137
 138                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)dest);
 139
 140                 for (j = 0; j < num; j++)
 141                         patch_instruction(dest + j, ppc_inst(instrs[j]));
 142         }
 143         return i;
 144 }
 145 #endif
 146
 147 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 148 static int do_patch_entry_fixups(long *start, long *end, unsigned int *instrs,
 149                                  bool do_fallback, void *fallback)
 150 {
 151         int i;
 152
 153         for (i = 0; start < end; start++, i++) {
 154                 unsigned int *dest = (void *)start + *start;
 155
 156                 if (!is_fixup_addr_valid(dest, sizeof(*instrs) * 3))
 157                         continue;
 158
 159                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)dest);
 160
 161                 // See comment in do_entry_flush_fixups() RE order of patching
 162                 if (do_fallback) {
 163                         patch_instruction(dest, ppc_inst(instrs[0]));
 164                         patch_instruction(dest + 2, ppc_inst(instrs[2]));
 165                         patch_branch(dest + 1, (unsigned long)fallback, BRANCH_SET_LINK);
 166                 } else {
 167                         patch_instruction(dest + 1, ppc_inst(instrs[1]));
 168                         patch_instruction(dest + 2, ppc_inst(instrs[2]));
 169                         patch_instruction(dest, ppc_inst(instrs[0]));
 170                 }
 171         }
 172         return i;
 173 }
 174
 175 static void do_stf_entry_barrier_fixups(enum stf_barrier_type types)
 176 {
 177         unsigned int instrs[3];
 178         long *start, *end;
 179         int i;
 180
 181         start = PTRRELOC(&__start___stf_entry_barrier_fixup);
 182         end = PTRRELOC(&__stop___stf_entry_barrier_fixup);
 183
 184         instrs[0] = PPC_RAW_NOP();
 185         instrs[1] = PPC_RAW_NOP();
 186         instrs[2] = PPC_RAW_NOP();
 187
 188         i = 0;
 189         if (types & STF_BARRIER_FALLBACK) {
 190                 instrs[i++] = PPC_RAW_MFLR(_R10);
 191                 instrs[i++] = PPC_RAW_NOP(); /* branch patched below */
 192                 instrs[i++] = PPC_RAW_MTLR(_R10);
 193         } else if (types & STF_BARRIER_EIEIO) {
 194                 instrs[i++] = PPC_RAW_EIEIO() | 0x02000000; /* eieio + bit 6 hint */
 195         } else if (types & STF_BARRIER_SYNC_ORI) {
 196                 instrs[i++] = PPC_RAW_SYNC();
 197                 instrs[i++] = PPC_RAW_LD(_R10, _R13, 0);
 198                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R31, _R31, 0); /* speculation barrier */
 199         }
 200
 201         i = do_patch_entry_fixups(start, end, instrs, types & STF_BARRIER_FALLBACK,
 202                                   &stf_barrier_fallback);
 203
 204         printk(KERN_DEBUG "stf-barrier: patched %d entry locations (%s barrier)\n", i,
 205                 (types == STF_BARRIER_NONE)                  ? "no" :
 206                 (types == STF_BARRIER_FALLBACK)              ? "fallback" :
 207                 (types == STF_BARRIER_EIEIO)                 ? "eieio" :
 208                 (types == (STF_BARRIER_SYNC_ORI))            ? "hwsync"
 209                                                            : "unknown");
 210 }
 211
 212 static void do_stf_exit_barrier_fixups(enum stf_barrier_type types)
 213 {
 214         unsigned int instrs[6];
 215         long *start, *end;
 216         int i;
 217
 218         start = PTRRELOC(&__start___stf_exit_barrier_fixup);
 219         end = PTRRELOC(&__stop___stf_exit_barrier_fixup);
 220
 221         instrs[0] = PPC_RAW_NOP();
 222         instrs[1] = PPC_RAW_NOP();
 223         instrs[2] = PPC_RAW_NOP();
 224         instrs[3] = PPC_RAW_NOP();
 225         instrs[4] = PPC_RAW_NOP();
 226         instrs[5] = PPC_RAW_NOP();
 227
 228         i = 0;
 229         if (types & STF_BARRIER_FALLBACK || types & STF_BARRIER_SYNC_ORI) {
 230                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
 231                         instrs[i++] = PPC_RAW_MTSPR(SPRN_HSPRG1, _R13);
 232                         instrs[i++] = PPC_RAW_MFSPR(_R13, SPRN_HSPRG0);
 233                 } else {
 234                         instrs[i++] = PPC_RAW_MTSPR(SPRN_SPRG2, _R13);
 235                         instrs[i++] = PPC_RAW_MFSPR(_R13, SPRN_SPRG1);
 236                 }
 237                 instrs[i++] = PPC_RAW_SYNC();
 238                 instrs[i++] = PPC_RAW_LD(_R13, _R13, 0);
 239                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R31, _R31, 0); /* speculation barrier */
 240                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE))
 241                         instrs[i++] = PPC_RAW_MFSPR(_R13, SPRN_HSPRG1);
 242                 else
 243                         instrs[i++] = PPC_RAW_MFSPR(_R13, SPRN_SPRG2);
 244         } else if (types & STF_BARRIER_EIEIO) {
 245                 instrs[i++] = PPC_RAW_EIEIO() | 0x02000000; /* eieio + bit 6 hint */
 246         }
 247
 248         i = do_patch_fixups(start, end, instrs, ARRAY_SIZE(instrs));
 249
 250         printk(KERN_DEBUG "stf-barrier: patched %d exit locations (%s barrier)\n", i,
 251                 (types == STF_BARRIER_NONE)                  ? "no" :
 252                 (types == STF_BARRIER_FALLBACK)              ? "fallback" :
 253                 (types == STF_BARRIER_EIEIO)                 ? "eieio" :
 254                 (types == (STF_BARRIER_SYNC_ORI))            ? "hwsync"
 255                                                            : "unknown");
 256 }
 257
 258 static bool stf_exit_reentrant = false;
 259 static bool rfi_exit_reentrant = false;
 260 static DEFINE_MUTEX(exit_flush_lock);
 261
 262 static int __do_stf_barrier_fixups(void *data)
 263 {
 264         enum stf_barrier_type *types = data;
 265
 266         do_stf_entry_barrier_fixups(*types);
 267         do_stf_exit_barrier_fixups(*types);
 268
 269         return 0;
 270 }
 271
 272 void do_stf_barrier_fixups(enum stf_barrier_type types)
 273 {
 274         /*
 275          * The call to the fallback entry flush, and the fallback/sync-ori exit
 276          * flush can not be safely patched in/out while other CPUs are
 277          * executing them. So call __do_stf_barrier_fixups() on one CPU while
 278          * all other CPUs spin in the stop machine core with interrupts hard
 279          * disabled.
 280          *
 281          * The branch to mark interrupt exits non-reentrant is enabled first,
 282          * then stop_machine runs which will ensure all CPUs are out of the
 283          * low level interrupt exit code before patching. After the patching,
 284          * if allowed, then flip the branch to allow fast exits.
 285          */
 286
 287         // Prevent static key update races with do_rfi_flush_fixups()
 288         mutex_lock(&exit_flush_lock);
 289         static_branch_enable(&interrupt_exit_not_reentrant);
 290
 291         stop_machine(__do_stf_barrier_fixups, &types, NULL);
 292
 293         if ((types & STF_BARRIER_FALLBACK) || (types & STF_BARRIER_SYNC_ORI))
 294                 stf_exit_reentrant = false;
 295         else
 296                 stf_exit_reentrant = true;
 297
 298         if (stf_exit_reentrant && rfi_exit_reentrant)
 299                 static_branch_disable(&interrupt_exit_not_reentrant);
 300
 301         mutex_unlock(&exit_flush_lock);
 302 }
 303
 304 void do_uaccess_flush_fixups(enum l1d_flush_type types)
 305 {
 306         unsigned int instrs[4];
 307         long *start, *end;
 308         int i;
 309
 310         start = PTRRELOC(&__start___uaccess_flush_fixup);
 311         end = PTRRELOC(&__stop___uaccess_flush_fixup);
 312
 313         instrs[0] = PPC_RAW_NOP();
 314         instrs[1] = PPC_RAW_NOP();
 315         instrs[2] = PPC_RAW_NOP();
 316         instrs[3] = PPC_RAW_BLR();
 317
 318         i = 0;
 319         if (types == L1D_FLUSH_FALLBACK) {
 320                 instrs[3] = PPC_RAW_NOP();
 321                 /* fallthrough to fallback flush */
 322         }
 323
 324         if (types & L1D_FLUSH_ORI) {
 325                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R31, _R31, 0); /* speculation barrier */
 326                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R30, _R30, 0); /* L1d flush */
 327         }
 328
 329         if (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 330                 instrs[i++] = PPC_RAW_MTSPR(SPRN_TRIG2, _R0);
 331
 332         i = do_patch_fixups(start, end, instrs, ARRAY_SIZE(instrs));
 333
 334         printk(KERN_DEBUG "uaccess-flush: patched %d locations (%s flush)\n", i,
 335                 (types == L1D_FLUSH_NONE)       ? "no" :
 336                 (types == L1D_FLUSH_FALLBACK)   ? "fallback displacement" :
 337                 (types &  L1D_FLUSH_ORI)        ? (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 338                                                         ? "ori+mttrig type"
 339                                                         : "ori type" :
 340                 (types &  L1D_FLUSH_MTTRIG)     ? "mttrig type"
 341                                                 : "unknown");
 342 }
 343
 344 static int __do_entry_flush_fixups(void *data)
 345 {
 346         enum l1d_flush_type types = *(enum l1d_flush_type *)data;
 347         unsigned int instrs[3];
 348         long *start, *end;
 349         int i;
 350
 351         instrs[0] = PPC_RAW_NOP();
 352         instrs[1] = PPC_RAW_NOP();
 353         instrs[2] = PPC_RAW_NOP();
 354
 355         i = 0;
 356         if (types == L1D_FLUSH_FALLBACK) {
 357                 instrs[i++] = PPC_RAW_MFLR(_R10);
 358                 instrs[i++] = PPC_RAW_NOP(); /* branch patched below */
 359                 instrs[i++] = PPC_RAW_MTLR(_R10);
 360         }
 361
 362         if (types & L1D_FLUSH_ORI) {
 363                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R31, _R31, 0); /* speculation barrier */
 364                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R30, _R30, 0); /* L1d flush */
 365         }
 366
 367         if (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 368                 instrs[i++] = PPC_RAW_MTSPR(SPRN_TRIG2, _R0);
 369
 370         /*
 371          * If we're patching in or out the fallback flush we need to be careful about the
 372          * order in which we patch instructions. That's because it's possible we could
 373          * take a page fault after patching one instruction, so the sequence of
 374          * instructions must be safe even in a half patched state.
 375          *
 376          * To make that work, when patching in the fallback flush we patch in this order:
 377          *  - the mflr          (dest)
 378          *  - the mtlr          (dest + 2)
 379          *  - the branch        (dest + 1)
 380          *
 381          * That ensures the sequence is safe to execute at any point. In contrast if we
 382          * patch the mtlr last, it's possible we could return from the branch and not
 383          * restore LR, leading to a crash later.
 384          *
 385          * When patching out the fallback flush (either with nops or another flush type),
 386          * we patch in this order:
 387          *  - the branch        (dest + 1)
 388          *  - the mtlr          (dest + 2)
 389          *  - the mflr          (dest)
 390          *
 391          * Note we are protected by stop_machine() from other CPUs executing the code in a
 392          * semi-patched state.
 393          */
 394
 395         start = PTRRELOC(&__start___entry_flush_fixup);
 396         end = PTRRELOC(&__stop___entry_flush_fixup);
 397         i = do_patch_entry_fixups(start, end, instrs, types == L1D_FLUSH_FALLBACK,
 398                                   &entry_flush_fallback);
 399
 400         start = PTRRELOC(&__start___scv_entry_flush_fixup);
 401         end = PTRRELOC(&__stop___scv_entry_flush_fixup);
 402         i += do_patch_entry_fixups(start, end, instrs, types == L1D_FLUSH_FALLBACK,
 403                                    &scv_entry_flush_fallback);
 404
 405         printk(KERN_DEBUG "entry-flush: patched %d locations (%s flush)\n", i,
 406                 (types == L1D_FLUSH_NONE)       ? "no" :
 407                 (types == L1D_FLUSH_FALLBACK)   ? "fallback displacement" :
 408                 (types &  L1D_FLUSH_ORI)        ? (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 409                                                         ? "ori+mttrig type"
 410                                                         : "ori type" :
 411                 (types &  L1D_FLUSH_MTTRIG)     ? "mttrig type"
 412                                                 : "unknown");
 413
 414         return 0;
 415 }
 416
 417 void do_entry_flush_fixups(enum l1d_flush_type types)
 418 {
 419         /*
 420          * The call to the fallback flush can not be safely patched in/out while
 421          * other CPUs are executing it. So call __do_entry_flush_fixups() on one
 422          * CPU while all other CPUs spin in the stop machine core with interrupts
 423          * hard disabled.
 424          */
 425         stop_machine(__do_entry_flush_fixups, &types, NULL);
 426 }
 427
 428 static int __do_rfi_flush_fixups(void *data)
 429 {
 430         enum l1d_flush_type types = *(enum l1d_flush_type *)data;
 431         unsigned int instrs[3];
 432         long *start, *end;
 433         int i;
 434
 435         start = PTRRELOC(&__start___rfi_flush_fixup);
 436         end = PTRRELOC(&__stop___rfi_flush_fixup);
 437
 438         instrs[0] = PPC_RAW_NOP();
 439         instrs[1] = PPC_RAW_NOP();
 440         instrs[2] = PPC_RAW_NOP();
 441
 442         if (types & L1D_FLUSH_FALLBACK)
 443                 /* b .+16 to fallback flush */
 444                 instrs[0] = PPC_RAW_BRANCH(16);
 445
 446         i = 0;
 447         if (types & L1D_FLUSH_ORI) {
 448                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R31, _R31, 0); /* speculation barrier */
 449                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R30, _R30, 0); /* L1d flush */
 450         }
 451
 452         if (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 453                 instrs[i++] = PPC_RAW_MTSPR(SPRN_TRIG2, _R0);
 454
 455         i = do_patch_fixups(start, end, instrs, ARRAY_SIZE(instrs));
 456
 457         printk(KERN_DEBUG "rfi-flush: patched %d locations (%s flush)\n", i,
 458                 (types == L1D_FLUSH_NONE)       ? "no" :
 459                 (types == L1D_FLUSH_FALLBACK)   ? "fallback displacement" :
 460                 (types &  L1D_FLUSH_ORI)        ? (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 461                                                         ? "ori+mttrig type"
 462                                                         : "ori type" :
 463                 (types &  L1D_FLUSH_MTTRIG)     ? "mttrig type"
 464                                                 : "unknown");
 465
 466         return 0;
 467 }
 468
 469 void do_rfi_flush_fixups(enum l1d_flush_type types)
 470 {
 471         /*
 472          * stop_machine gets all CPUs out of the interrupt exit handler same
 473          * as do_stf_barrier_fixups. do_rfi_flush_fixups patching can run
 474          * without stop_machine, so this could be achieved with a broadcast
 475          * IPI instead, but this matches the stf sequence.
 476          */
 477
 478         // Prevent static key update races with do_stf_barrier_fixups()
 479         mutex_lock(&exit_flush_lock);
 480         static_branch_enable(&interrupt_exit_not_reentrant);
 481
 482         stop_machine(__do_rfi_flush_fixups, &types, NULL);
 483
 484         if (types & L1D_FLUSH_FALLBACK)
 485                 rfi_exit_reentrant = false;
 486         else
 487                 rfi_exit_reentrant = true;
 488
 489         if (stf_exit_reentrant && rfi_exit_reentrant)
 490                 static_branch_disable(&interrupt_exit_not_reentrant);
 491
 492         mutex_unlock(&exit_flush_lock);
 493 }
 494
 495 void do_barrier_nospec_fixups_range(bool enable, void *fixup_start, void *fixup_end)
 496 {
 497         unsigned int instr;
 498         long *start, *end;
 499         int i;
 500
 501         start = fixup_start;
 502         end = fixup_end;
 503
 504         instr = PPC_RAW_NOP();
 505
 506         if (enable) {
 507                 pr_info("barrier-nospec: using ORI speculation barrier\n");
 508                 instr = PPC_RAW_ORI(_R31, _R31, 0); /* speculation barrier */
 509         }
 510
 511         i = do_patch_fixups(start, end, &instr, 1);
 512
 513         printk(KERN_DEBUG "barrier-nospec: patched %d locations\n", i);
 514 }
 515
 516 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3S_64 */
 517
 518 #ifdef CONFIG_PPC_BARRIER_NOSPEC
 519 void do_barrier_nospec_fixups(bool enable)
 520 {
 521         void *start, *end;
 522
 523         start = PTRRELOC(&__start___barrier_nospec_fixup);
 524         end = PTRRELOC(&__stop___barrier_nospec_fixup);
 525
 526         do_barrier_nospec_fixups_range(enable, start, end);
 527 }
 528 #endif /* CONFIG_PPC_BARRIER_NOSPEC */
 529
 530 #ifdef CONFIG_PPC_E500
 531 void do_barrier_nospec_fixups_range(bool enable, void *fixup_start, void *fixup_end)
 532 {
 533         unsigned int instr[2];
 534         long *start, *end;
 535         int i;
 536
 537         start = fixup_start;
 538         end = fixup_end;
 539
 540         instr[0] = PPC_RAW_NOP();
 541         instr[1] = PPC_RAW_NOP();
 542
 543         if (enable) {
 544                 pr_info("barrier-nospec: using isync; sync as speculation barrier\n");
 545                 instr[0] = PPC_RAW_ISYNC();
 546                 instr[1] = PPC_RAW_SYNC();
 547         }
 548
 549         i = do_patch_fixups(start, end, instr, ARRAY_SIZE(instr));
 550
 551         printk(KERN_DEBUG "barrier-nospec: patched %d locations\n", i);
 552 }
 553
 554 static void __init patch_btb_flush_section(long *curr)
 555 {
 556         unsigned int *start, *end;
 557
 558         start = (void *)curr + *curr;
 559         end = (void *)curr + *(curr + 1);
 560         for (; start < end; start++) {
 561                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)start);
 562                 patch_instruction(start, ppc_inst(PPC_RAW_NOP()));
 563         }
 564 }
 565
 566 void __init do_btb_flush_fixups(void)
 567 {
 568         long *start, *end;
 569
 570         start = PTRRELOC(&__start__btb_flush_fixup);
 571         end = PTRRELOC(&__stop__btb_flush_fixup);
 572
 573         for (; start < end; start += 2)
 574                 patch_btb_flush_section(start);
 575 }
 576 #endif /* CONFIG_PPC_E500 */
 577
 578 void do_lwsync_fixups(unsigned long value, void *fixup_start, void *fixup_end)
 579 {
 580         long *start, *end;
 581         u32 *dest;
 582
 583         if (!(value & CPU_FTR_LWSYNC))
 584                 return ;
 585
 586         start = fixup_start;
 587         end = fixup_end;
 588
 589         for (; start < end; start++) {
 590                 dest = (void *)start + *start;
 591                 raw_patch_instruction(dest, ppc_inst(PPC_INST_LWSYNC));
 592         }
 593 }
 594
 595 static void __init do_final_fixups(void)
 596 {
 597 #if defined(CONFIG_PPC64) && defined(CONFIG_RELOCATABLE)
 598         ppc_inst_t inst;
 599         u32 *src, *dest, *end;
 600
 601         if (PHYSICAL_START == 0)
 602                 return;
 603
 604         src = (u32 *)(KERNELBASE + PHYSICAL_START);
 605         dest = (u32 *)KERNELBASE;
 606         end = (void *)src + (__end_interrupts - _stext);
 607
 608         while (src < end) {
 609                 inst = ppc_inst_read(src);
 610                 raw_patch_instruction(dest, inst);
 611                 src = ppc_inst_next(src, src);
 612                 dest = ppc_inst_next(dest, dest);
 613         }
 614 #endif
 615 }
 616
 617 static unsigned long __initdata saved_cpu_features;
 618 static unsigned int __initdata saved_mmu_features;
 619 #ifdef CONFIG_PPC64
 620 static unsigned long __initdata saved_firmware_features;
 621 #endif
 622
 623 void __init apply_feature_fixups(void)
 624 {
 625         struct cpu_spec *spec = PTRRELOC(*PTRRELOC(&cur_cpu_spec));
 626
 627         *PTRRELOC(&saved_cpu_features) = spec->cpu_features;
 628         *PTRRELOC(&saved_mmu_features) = spec->mmu_features;
 629
 630         /*
 631          * Apply the CPU-specific and firmware specific fixups to kernel text
 632          * (nop out sections not relevant to this CPU or this firmware).
 633          */
 634         do_feature_fixups(spec->cpu_features,
 635                           PTRRELOC(&__start___ftr_fixup),
 636                           PTRRELOC(&__stop___ftr_fixup));
 637
 638         do_feature_fixups(spec->mmu_features,
 639                           PTRRELOC(&__start___mmu_ftr_fixup),
 640                           PTRRELOC(&__stop___mmu_ftr_fixup));
 641
 642         do_lwsync_fixups(spec->cpu_features,
 643                          PTRRELOC(&__start___lwsync_fixup),
 644                          PTRRELOC(&__stop___lwsync_fixup));
 645
 646 #ifdef CONFIG_PPC64
 647         saved_firmware_features = powerpc_firmware_features;
 648         do_feature_fixups(powerpc_firmware_features,
 649                           &__start___fw_ftr_fixup, &__stop___fw_ftr_fixup);
 650 #endif
 651         do_final_fixups();
 652 }
 653
 654 void __init setup_feature_keys(void)
 655 {
 656         /*
 657          * Initialise jump label. This causes all the cpu/mmu_has_feature()
 658          * checks to take on their correct polarity based on the current set of
 659          * CPU/MMU features.
 660          */
 661         jump_label_init();
 662         cpu_feature_keys_init();
 663         mmu_feature_keys_init();
 664 }
 665
 666 static int __init check_features(void)
 667 {
 668         WARN(saved_cpu_features != cur_cpu_spec->cpu_features,
 669              "CPU features changed after feature patching!\n");
 670         WARN(saved_mmu_features != cur_cpu_spec->mmu_features,
 671              "MMU features changed after feature patching!\n");
 672 #ifdef CONFIG_PPC64
 673         WARN(saved_firmware_features != powerpc_firmware_features,
 674              "Firmware features changed after feature patching!\n");
 675 #endif
 676
 677         return 0;
 678 }
 679 late_initcall(check_features);
 680
 681 #ifdef CONFIG_FTR_FIXUP_SELFTEST
 682
 683 #define check(x)        \
 684         if (!(x)) printk("feature-fixups: test failed at line %d\n", __LINE__);
 685
 686 /* This must be after the text it fixes up, vmlinux.lds.S enforces that atm */
 687 static struct fixup_entry fixup;
 688
 689 static long __init calc_offset(struct fixup_entry *entry, unsigned int *p)
 690 {
 691         return (unsigned long)p - (unsigned long)entry;
 692 }
 693
 694 static void __init test_basic_patching(void)
 695 {
 696         extern unsigned int ftr_fixup_test1[];
 697         extern unsigned int end_ftr_fixup_test1[];
 698         extern unsigned int ftr_fixup_test1_orig[];
 699         extern unsigned int ftr_fixup_test1_expected[];
 700         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test1 - ftr_fixup_test1);
 701
 702         fixup.value = fixup.mask = 8;
 703         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test1 + 1);
 704         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test1 + 2);
 705         fixup.alt_start_off = fixup.alt_end_off = 0;
 706
 707         /* Sanity check */
 708         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_orig, size) == 0);
 709
 710         /* Check we don't patch if the value matches */
 711         patch_feature_section(8, &fixup);
 712         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_orig, size) == 0);
 713
 714         /* Check we do patch if the value doesn't match */
 715         patch_feature_section(0, &fixup);
 716         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_expected, size) == 0);
 717
 718         /* Check we do patch if the mask doesn't match */
 719         memcpy(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_orig, size);
 720         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_orig, size) == 0);
 721         patch_feature_section(~8, &fixup);
 722         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_expected, size) == 0);
 723 }
 724
 725 static void __init test_alternative_patching(void)
 726 {
 727         extern unsigned int ftr_fixup_test2[];
 728         extern unsigned int end_ftr_fixup_test2[];
 729         extern unsigned int ftr_fixup_test2_orig[];
 730         extern unsigned int ftr_fixup_test2_alt[];
 731         extern unsigned int ftr_fixup_test2_expected[];
 732         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test2 - ftr_fixup_test2);
 733
 734         fixup.value = fixup.mask = 0xF;
 735         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test2 + 1);
 736         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test2 + 2);
 737         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test2_alt);
 738         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test2_alt + 1);
 739
 740         /* Sanity check */
 741         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_orig, size) == 0);
 742
 743         /* Check we don't patch if the value matches */
 744         patch_feature_section(0xF, &fixup);
 745         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_orig, size) == 0);
 746
 747         /* Check we do patch if the value doesn't match */
 748         patch_feature_section(0, &fixup);
 749         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_expected, size) == 0);
 750
 751         /* Check we do patch if the mask doesn't match */
 752         memcpy(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_orig, size);
 753         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_orig, size) == 0);
 754         patch_feature_section(~0xF, &fixup);
 755         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_expected, size) == 0);
 756 }
 757
 758 static void __init test_alternative_case_too_big(void)
 759 {
 760         extern unsigned int ftr_fixup_test3[];
 761         extern unsigned int end_ftr_fixup_test3[];
 762         extern unsigned int ftr_fixup_test3_orig[];
 763         extern unsigned int ftr_fixup_test3_alt[];
 764         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test3 - ftr_fixup_test3);
 765
 766         fixup.value = fixup.mask = 0xC;
 767         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test3 + 1);
 768         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test3 + 2);
 769         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test3_alt);
 770         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test3_alt + 2);
 771
 772         /* Sanity check */
 773         check(memcmp(ftr_fixup_test3, ftr_fixup_test3_orig, size) == 0);
 774
 775         /* Expect nothing to be patched, and the error returned to us */
 776         check(patch_feature_section(0xF, &fixup) == 1);
 777         check(memcmp(ftr_fixup_test3, ftr_fixup_test3_orig, size) == 0);
 778         check(patch_feature_section(0, &fixup) == 1);
 779         check(memcmp(ftr_fixup_test3, ftr_fixup_test3_orig, size) == 0);
 780         check(patch_feature_section(~0xF, &fixup) == 1);
 781         check(memcmp(ftr_fixup_test3, ftr_fixup_test3_orig, size) == 0);
 782 }
 783
 784 static void __init test_alternative_case_too_small(void)
 785 {
 786         extern unsigned int ftr_fixup_test4[];
 787         extern unsigned int end_ftr_fixup_test4[];
 788         extern unsigned int ftr_fixup_test4_orig[];
 789         extern unsigned int ftr_fixup_test4_alt[];
 790         extern unsigned int ftr_fixup_test4_expected[];
 791         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test4 - ftr_fixup_test4);
 792         unsigned long flag;
 793
 794         /* Check a high-bit flag */
 795         flag = 1UL << ((sizeof(unsigned long) - 1) * 8);
 796         fixup.value = fixup.mask = flag;
 797         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test4 + 1);
 798         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test4 + 5);
 799         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test4_alt);
 800         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test4_alt + 2);
 801
 802         /* Sanity check */
 803         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_orig, size) == 0);
 804
 805         /* Check we don't patch if the value matches */
 806         patch_feature_section(flag, &fixup);
 807         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_orig, size) == 0);
 808
 809         /* Check we do patch if the value doesn't match */
 810         patch_feature_section(0, &fixup);
 811         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_expected, size) == 0);
 812
 813         /* Check we do patch if the mask doesn't match */
 814         memcpy(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_orig, size);
 815         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_orig, size) == 0);
 816         patch_feature_section(~flag, &fixup);
 817         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_expected, size) == 0);
 818 }
 819
 820 static void test_alternative_case_with_branch(void)
 821 {
 822         extern unsigned int ftr_fixup_test5[];
 823         extern unsigned int end_ftr_fixup_test5[];
 824         extern unsigned int ftr_fixup_test5_expected[];
 825         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test5 - ftr_fixup_test5);
 826
 827         check(memcmp(ftr_fixup_test5, ftr_fixup_test5_expected, size) == 0);
 828 }
 829
 830 static void __init test_alternative_case_with_external_branch(void)
 831 {
 832         extern unsigned int ftr_fixup_test6[];
 833         extern unsigned int end_ftr_fixup_test6[];
 834         extern unsigned int ftr_fixup_test6_expected[];
 835         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test6 - ftr_fixup_test6);
 836
 837         check(memcmp(ftr_fixup_test6, ftr_fixup_test6_expected, size) == 0);
 838 }
 839
 840 static void __init test_alternative_case_with_branch_to_end(void)
 841 {
 842         extern unsigned int ftr_fixup_test7[];
 843         extern unsigned int end_ftr_fixup_test7[];
 844         extern unsigned int ftr_fixup_test7_expected[];
 845         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test7 - ftr_fixup_test7);
 846
 847         check(memcmp(ftr_fixup_test7, ftr_fixup_test7_expected, size) == 0);
 848 }
 849
 850 static void __init test_cpu_macros(void)
 851 {
 852         extern u8 ftr_fixup_test_FTR_macros[];
 853         extern u8 ftr_fixup_test_FTR_macros_expected[];
 854         unsigned long size = ftr_fixup_test_FTR_macros_expected -
 855                              ftr_fixup_test_FTR_macros;
 856
 857         /* The fixups have already been done for us during boot */
 858         check(memcmp(ftr_fixup_test_FTR_macros,
 859                      ftr_fixup_test_FTR_macros_expected, size) == 0);
 860 }
 861
 862 static void __init test_fw_macros(void)
 863 {
 864 #ifdef CONFIG_PPC64
 865         extern u8 ftr_fixup_test_FW_FTR_macros[];
 866         extern u8 ftr_fixup_test_FW_FTR_macros_expected[];
 867         unsigned long size = ftr_fixup_test_FW_FTR_macros_expected -
 868                              ftr_fixup_test_FW_FTR_macros;
 869
 870         /* The fixups have already been done for us during boot */
 871         check(memcmp(ftr_fixup_test_FW_FTR_macros,
 872                      ftr_fixup_test_FW_FTR_macros_expected, size) == 0);
 873 #endif
 874 }
 875
 876 static void __init test_lwsync_macros(void)
 877 {
 878         extern u8 lwsync_fixup_test[];
 879         extern u8 end_lwsync_fixup_test[];
 880         extern u8 lwsync_fixup_test_expected_LWSYNC[];
 881         extern u8 lwsync_fixup_test_expected_SYNC[];
 882         unsigned long size = end_lwsync_fixup_test -
 883                              lwsync_fixup_test;
 884
 885         /* The fixups have already been done for us during boot */
 886         if (cur_cpu_spec->cpu_features & CPU_FTR_LWSYNC) {
 887                 check(memcmp(lwsync_fixup_test,
 888                              lwsync_fixup_test_expected_LWSYNC, size) == 0);
 889         } else {
 890                 check(memcmp(lwsync_fixup_test,
 891                              lwsync_fixup_test_expected_SYNC, size) == 0);
 892         }
 893 }
 894
 895 #ifdef CONFIG_PPC64
 896 static void __init test_prefix_patching(void)
 897 {
 898         extern unsigned int ftr_fixup_prefix1[];
 899         extern unsigned int end_ftr_fixup_prefix1[];
 900         extern unsigned int ftr_fixup_prefix1_orig[];
 901         extern unsigned int ftr_fixup_prefix1_expected[];
 902         int size = sizeof(unsigned int) * (end_ftr_fixup_prefix1 - ftr_fixup_prefix1);
 903
 904         fixup.value = fixup.mask = 8;
 905         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix1 + 1);
 906         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix1 + 3);
 907         fixup.alt_start_off = fixup.alt_end_off = 0;
 908
 909         /* Sanity check */
 910         check(memcmp(ftr_fixup_prefix1, ftr_fixup_prefix1_orig, size) == 0);
 911
 912         patch_feature_section(0, &fixup);
 913         check(memcmp(ftr_fixup_prefix1, ftr_fixup_prefix1_expected, size) == 0);
 914         check(memcmp(ftr_fixup_prefix1, ftr_fixup_prefix1_orig, size) != 0);
 915 }
 916
 917 static void __init test_prefix_alt_patching(void)
 918 {
 919         extern unsigned int ftr_fixup_prefix2[];
 920         extern unsigned int end_ftr_fixup_prefix2[];
 921         extern unsigned int ftr_fixup_prefix2_orig[];
 922         extern unsigned int ftr_fixup_prefix2_expected[];
 923         extern unsigned int ftr_fixup_prefix2_alt[];
 924         int size = sizeof(unsigned int) * (end_ftr_fixup_prefix2 - ftr_fixup_prefix2);
 925
 926         fixup.value = fixup.mask = 8;
 927         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix2 + 1);
 928         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix2 + 3);
 929         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix2_alt);
 930         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix2_alt + 2);
 931         /* Sanity check */
 932         check(memcmp(ftr_fixup_prefix2, ftr_fixup_prefix2_orig, size) == 0);
 933
 934         patch_feature_section(0, &fixup);
 935         check(memcmp(ftr_fixup_prefix2, ftr_fixup_prefix2_expected, size) == 0);
 936         check(memcmp(ftr_fixup_prefix2, ftr_fixup_prefix2_orig, size) != 0);
 937 }
 938
 939 static void __init test_prefix_word_alt_patching(void)
 940 {
 941         extern unsigned int ftr_fixup_prefix3[];
 942         extern unsigned int end_ftr_fixup_prefix3[];
 943         extern unsigned int ftr_fixup_prefix3_orig[];
 944         extern unsigned int ftr_fixup_prefix3_expected[];
 945         extern unsigned int ftr_fixup_prefix3_alt[];
 946         int size = sizeof(unsigned int) * (end_ftr_fixup_prefix3 - ftr_fixup_prefix3);
 947
 948         fixup.value = fixup.mask = 8;
 949         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix3 + 1);
 950         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix3 + 4);
 951         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix3_alt);
 952         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix3_alt + 3);
 953         /* Sanity check */
 954         check(memcmp(ftr_fixup_prefix3, ftr_fixup_prefix3_orig, size) == 0);
 955
 956         patch_feature_section(0, &fixup);
 957         check(memcmp(ftr_fixup_prefix3, ftr_fixup_prefix3_expected, size) == 0);
 958         patch_feature_section(0, &fixup);
 959         check(memcmp(ftr_fixup_prefix3, ftr_fixup_prefix3_orig, size) != 0);
 960 }
 961 #else
 962 static inline void test_prefix_patching(void) {}
 963 static inline void test_prefix_alt_patching(void) {}
 964 static inline void test_prefix_word_alt_patching(void) {}
 965 #endif /* CONFIG_PPC64 */
 966
 967 static int __init test_feature_fixups(void)
 968 {
 969         printk(KERN_DEBUG "Running feature fixup self-tests ...\n");
 970
 971         test_basic_patching();
 972         test_alternative_patching();
 973         test_alternative_case_too_big();
 974         test_alternative_case_too_small();
 975         test_alternative_case_with_branch();
 976         test_alternative_case_with_external_branch();
 977         test_alternative_case_with_branch_to_end();
 978         test_cpu_macros();
 979         test_fw_macros();
 980         test_lwsync_macros();
 981         test_prefix_patching();
 982         test_prefix_alt_patching();
 983         test_prefix_word_alt_patching();
 984
 985         return 0;
 986 }
 987 late_initcall(test_feature_fixups);
 988
 989 #endif /* CONFIG_FTR_FIXUP_SELFTEST */