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  *   Author(s): Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>,
   8  *
   9  */
  10
  11 #include <linux/uaccess.h>
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/types.h>
  14 #include <linux/errno.h>
  15 #include <linux/gfp.h>
  16 #include <linux/cpu.h>
  17 #include <asm/ctl_reg.h>
  18 #include <asm/io.h>
  19
  20 static notrace long s390_kernel_write_odd(void *dst, const void *src, size_t size)
  21 {
  22         unsigned long aligned, offset, count;
  23         char tmp[8];
  24
  25         aligned = (unsigned long) dst & ~7UL;
  26         offset = (unsigned long) dst & 7UL;
  27         size = min(8UL - offset, size);
  28         count = size - 1;
  29         asm volatile(
  30                 "       bras    1,0f\n"
  31                 "       mvc     0(1,%4),0(%5)\n"
  32                 "0:     mvc     0(8,%3),0(%0)\n"
  33                 "       ex      %1,0(1)\n"
  34                 "       lg      %1,0(%3)\n"
  35                 "       lra     %0,0(%0)\n"
  36                 "       sturg   %1,%0\n"
  37                 : "+&a" (aligned), "+&a" (count), "=m" (tmp)
  38                 : "a" (&tmp), "a" (&tmp[offset]), "a" (src)
  39                 : "cc", "memory", "1");
  40         return size;
  41 }
  42
  43 /*
  44  * s390_kernel_write - write to kernel memory bypassing DAT
  45  * @dst: destination address
  46  * @src: source address
  47  * @size: number of bytes to copy
  48  *
  49  * This function writes to kernel memory bypassing DAT and possible page table
  50  * write protection. It writes to the destination using the sturg instruction.
  51  * Therefore we have a read-modify-write sequence: the function reads eight
  52  * bytes from destination at an eight byte boundary, modifies the bytes
  53  * requested and writes the result back in a loop.
  54  *
  55  * Note: this means that this function may not be called concurrently on
  56  *       several cpus with overlapping words, since this may potentially
  57  *       cause data corruption.
  58  */
  59 void notrace s390_kernel_write(void *dst, const void *src, size_t size)
  60 {
  61         unsigned long flags;
  62         long copied;
  63
  64         flags = arch_local_save_flags();
  65         if (!(flags & PSW_MASK_DAT)) {
  66                 memcpy(dst, src, size);
  67         } else {
  68                 while (size) {
  69                         copied = s390_kernel_write_odd(dst, src, size);
  70                         dst += copied;
  71                         src += copied;
  72                         size -= copied;
  73                 }
  74         }
  75 }
  76
  77 static int __memcpy_real(void *dest, void *src, size_t count)
  78 {
  79         register unsigned long _dest asm("2") = (unsigned long) dest;
  80         register unsigned long _len1 asm("3") = (unsigned long) count;
  81         register unsigned long _src  asm("4") = (unsigned long) src;
  82         register unsigned long _len2 asm("5") = (unsigned long) count;
  83         int rc = -EFAULT;
  84
  85         asm volatile (
  86                 "0:     mvcle   %1,%2,0x0\n"
  87                 "1:     jo      0b\n"
  88                 "       lhi     %0,0x0\n"
  89                 "2:\n"
  90                 EX_TABLE(1b,2b)
  91                 : "+d" (rc), "+d" (_dest), "+d" (_src), "+d" (_len1),
  92                   "+d" (_len2), "=m" (*((long *) dest))
  93                 : "m" (*((long *) src))
  94                 : "cc", "memory");
  95         return rc;
  96 }
  97
  98 /*
  99  * Copy memory in real mode (kernel to kernel)
 100  */
 101 int memcpy_real(void *dest, void *src, size_t count)
 102 {
 103         int irqs_disabled, rc;
 104         unsigned long flags;
 105
 106         if (!count)
 107                 return 0;
 108         flags = __arch_local_irq_stnsm(0xf8UL);
 109         irqs_disabled = arch_irqs_disabled_flags(flags);
 110         if (!irqs_disabled)
 111                 trace_hardirqs_off();
 112         rc = __memcpy_real(dest, src, count);
 113         if (!irqs_disabled)
 114                 trace_hardirqs_on();
 115         __arch_local_irq_ssm(flags);
 116         return rc;
 117 }
 118
 119 /*
 120  * Copy memory in absolute mode (kernel to kernel)
 121  */
 122 void memcpy_absolute(void *dest, void *src, size_t count)
 123 {
 124         unsigned long cr0, flags, prefix;
 125
 126         flags = arch_local_irq_save();
 127         __ctl_store(cr0, 0, 0);
 128         __ctl_clear_bit(0, 28); /* disable lowcore protection */
 129         prefix = store_prefix();
 130         if (prefix) {
 131                 local_mcck_disable();
 132                 set_prefix(0);
 133                 memcpy(dest, src, count);
 134                 set_prefix(prefix);
 135                 local_mcck_enable();
 136         } else {
 137                 memcpy(dest, src, count);
 138         }
 139         __ctl_load(cr0, 0, 0);
 140         arch_local_irq_restore(flags);
 141 }
 142
 143 /*
 144  * Copy memory from kernel (real) to user (virtual)
 145  */
 146 int copy_to_user_real(void __user *dest, void *src, unsigned long count)
 147 {
 148         int offs = 0, size, rc;
 149         char *buf;
 150
 151         buf = (char *) __get_free_page(GFP_KERNEL);
 152         if (!buf)
 153                 return -ENOMEM;
 154         rc = -EFAULT;
 155         while (offs < count) {
 156                 size = min(PAGE_SIZE, count - offs);
 157                 if (memcpy_real(buf, src + offs, size))
 158                         goto out;
 159                 if (copy_to_user(dest + offs, buf, size))
 160                         goto out;
 161                 offs += size;
 162         }
 163         rc = 0;
 164 out:
 165         free_page((unsigned long) buf);
 166         return rc;
 167 }
 168
 169 /*
 170  * Check if physical address is within prefix or zero page
 171  */
 172 static int is_swapped(unsigned long addr)
 173 {
 174         unsigned long lc;
 175         int cpu;
 176
 177         if (addr < sizeof(struct lowcore))
 178                 return 1;
 179         for_each_online_cpu(cpu) {
 180                 lc = (unsigned long) lowcore_ptr[cpu];
 181                 if (addr > lc + sizeof(struct lowcore) - 1 || addr < lc)
 182                         continue;
 183                 return 1;
 184         }
 185         return 0;
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Convert a physical pointer for /dev/mem access
 190  *
 191  * For swapped prefix pages a new buffer is returned that contains a copy of
 192  * the absolute memory. The buffer size is maximum one page large.
 193  */
 194 void *xlate_dev_mem_ptr(phys_addr_t addr)
 195 {
 196         void *bounce = (void *) addr;
 197         unsigned long size;
 198
 199         get_online_cpus();
 200         preempt_disable();
 201         if (is_swapped(addr)) {
 202                 size = PAGE_SIZE - (addr & ~PAGE_MASK);
 203                 bounce = (void *) __get_free_page(GFP_ATOMIC);
 204                 if (bounce)
 205                         memcpy_absolute(bounce, (void *) addr, size);
 206         }
 207         preempt_enable();
 208         put_online_cpus();
 209         return bounce;
 210 }
 211
 212 /*
 213  * Free converted buffer for /dev/mem access (if necessary)
 214  */
 215 void unxlate_dev_mem_ptr(phys_addr_t addr, void *buf)
 216 {
 217         if ((void *) addr != buf)
 218                 free_page((unsigned long) buf);
 219 }