GNU Linux-libre 6.7.9-gnu
[releases.git] / arch / s390 / mm / maccess.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Access kernel memory without faulting -- s390 specific implementation.
4  *
5  * Copyright IBM Corp. 2009, 2015
6  *
7  */
8
9 #include <linux/uaccess.h>
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/types.h>
12 #include <linux/errno.h>
13 #include <linux/gfp.h>
14 #include <linux/cpu.h>
15 #include <linux/uio.h>
16 #include <linux/io.h>
17 #include <asm/asm-extable.h>
18 #include <asm/abs_lowcore.h>
19 #include <asm/stacktrace.h>
20 #include <asm/maccess.h>
21 #include <asm/ctlreg.h>
22
23 unsigned long __bootdata_preserved(__memcpy_real_area);
24 pte_t *__bootdata_preserved(memcpy_real_ptep);
25 static DEFINE_MUTEX(memcpy_real_mutex);
26
27 static notrace long s390_kernel_write_odd(void *dst, const void *src, size_t size)
28 {
29         unsigned long aligned, offset, count;
30         char tmp[8];
31
32         aligned = (unsigned long) dst & ~7UL;
33         offset = (unsigned long) dst & 7UL;
34         size = min(8UL - offset, size);
35         count = size - 1;
36         asm volatile(
37                 "       bras    1,0f\n"
38                 "       mvc     0(1,%4),0(%5)\n"
39                 "0:     mvc     0(8,%3),0(%0)\n"
40                 "       ex      %1,0(1)\n"
41                 "       lg      %1,0(%3)\n"
42                 "       lra     %0,0(%0)\n"
43                 "       sturg   %1,%0\n"
44                 : "+&a" (aligned), "+&a" (count), "=m" (tmp)
45                 : "a" (&tmp), "a" (&tmp[offset]), "a" (src)
46                 : "cc", "memory", "1");
47         return size;
48 }
49
50 /*
51  * s390_kernel_write - write to kernel memory bypassing DAT
52  * @dst: destination address
53  * @src: source address
54  * @size: number of bytes to copy
55  *
56  * This function writes to kernel memory bypassing DAT and possible page table
57  * write protection. It writes to the destination using the sturg instruction.
58  * Therefore we have a read-modify-write sequence: the function reads eight
59  * bytes from destination at an eight byte boundary, modifies the bytes
60  * requested and writes the result back in a loop.
61  */
62 static DEFINE_SPINLOCK(s390_kernel_write_lock);
63
64 notrace void *s390_kernel_write(void *dst, const void *src, size_t size)
65 {
66         void *tmp = dst;
67         unsigned long flags;
68         long copied;
69
70         spin_lock_irqsave(&s390_kernel_write_lock, flags);
71         while (size) {
72                 copied = s390_kernel_write_odd(tmp, src, size);
73                 tmp += copied;
74                 src += copied;
75                 size -= copied;
76         }
77         spin_unlock_irqrestore(&s390_kernel_write_lock, flags);
78
79         return dst;
80 }
81
82 size_t memcpy_real_iter(struct iov_iter *iter, unsigned long src, size_t count)
83 {
84         size_t len, copied, res = 0;
85         unsigned long phys, offset;
86         void *chunk;
87         pte_t pte;
88
89         BUILD_BUG_ON(MEMCPY_REAL_SIZE != PAGE_SIZE);
90         while (count) {
91                 phys = src & MEMCPY_REAL_MASK;
92                 offset = src & ~MEMCPY_REAL_MASK;
93                 chunk = (void *)(__memcpy_real_area + offset);
94                 len = min(count, MEMCPY_REAL_SIZE - offset);
95                 pte = mk_pte_phys(phys, PAGE_KERNEL_RO);
96
97                 mutex_lock(&memcpy_real_mutex);
98                 if (pte_val(pte) != pte_val(*memcpy_real_ptep)) {
99                         __ptep_ipte(__memcpy_real_area, memcpy_real_ptep, 0, 0, IPTE_GLOBAL);
100                         set_pte(memcpy_real_ptep, pte);
101                 }
102                 copied = copy_to_iter(chunk, len, iter);
103                 mutex_unlock(&memcpy_real_mutex);
104
105                 count -= copied;
106                 src += copied;
107                 res += copied;
108                 if (copied < len)
109                         break;
110         }
111         return res;
112 }
113
114 int memcpy_real(void *dest, unsigned long src, size_t count)
115 {
116         struct iov_iter iter;
117         struct kvec kvec;
118
119         kvec.iov_base = dest;
120         kvec.iov_len = count;
121         iov_iter_kvec(&iter, ITER_DEST, &kvec, 1, count);
122         if (memcpy_real_iter(&iter, src, count) < count)
123                 return -EFAULT;
124         return 0;
125 }
126
127 /*
128  * Find CPU that owns swapped prefix page
129  */
130 static int get_swapped_owner(phys_addr_t addr)
131 {
132         phys_addr_t lc;
133         int cpu;
134
135         for_each_online_cpu(cpu) {
136                 lc = virt_to_phys(lowcore_ptr[cpu]);
137                 if (addr > lc + sizeof(struct lowcore) - 1 || addr < lc)
138                         continue;
139                 return cpu;
140         }
141         return -1;
142 }
143
144 /*
145  * Convert a physical pointer for /dev/mem access
146  *
147  * For swapped prefix pages a new buffer is returned that contains a copy of
148  * the absolute memory. The buffer size is maximum one page large.
149  */
150 void *xlate_dev_mem_ptr(phys_addr_t addr)
151 {
152         void *ptr = phys_to_virt(addr);
153         void *bounce = ptr;
154         struct lowcore *abs_lc;
155         unsigned long size;
156         int this_cpu, cpu;
157
158         cpus_read_lock();
159         this_cpu = get_cpu();
160         if (addr >= sizeof(struct lowcore)) {
161                 cpu = get_swapped_owner(addr);
162                 if (cpu < 0)
163                         goto out;
164         }
165         bounce = (void *)__get_free_page(GFP_ATOMIC);
166         if (!bounce)
167                 goto out;
168         size = PAGE_SIZE - (addr & ~PAGE_MASK);
169         if (addr < sizeof(struct lowcore)) {
170                 abs_lc = get_abs_lowcore();
171                 ptr = (void *)abs_lc + addr;
172                 memcpy(bounce, ptr, size);
173                 put_abs_lowcore(abs_lc);
174         } else if (cpu == this_cpu) {
175                 ptr = (void *)(addr - virt_to_phys(lowcore_ptr[cpu]));
176                 memcpy(bounce, ptr, size);
177         } else {
178                 memcpy(bounce, ptr, size);
179         }
180 out:
181         put_cpu();
182         cpus_read_unlock();
183         return bounce;
184 }
185
186 /*
187  * Free converted buffer for /dev/mem access (if necessary)
188  */
189 void unxlate_dev_mem_ptr(phys_addr_t addr, void *ptr)
190 {
191         if (addr != virt_to_phys(ptr))
192                 free_page((unsigned long)ptr);
193 }