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 <asm/asm-extable.h>
  17 #include <asm/ctl_reg.h>
  18 #include <asm/io.h>
  19 #include <asm/abs_lowcore.h>
  20 #include <asm/stacktrace.h>
  21 #include <asm/maccess.h>
  22
  23 unsigned long __bootdata_preserved(__memcpy_real_area);
  24 static __ro_after_init pte_t *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         if (!(flags & PSW_MASK_DAT)) {
  72                 memcpy(dst, src, size);
  73         } else {
  74                 while (size) {
  75                         copied = s390_kernel_write_odd(tmp, src, size);
  76                         tmp += copied;
  77                         src += copied;
  78                         size -= copied;
  79                 }
  80         }
  81         spin_unlock_irqrestore(&s390_kernel_write_lock, flags);
  82
  83         return dst;
  84 }
  85
  86 void __init memcpy_real_init(void)
  87 {
  88         memcpy_real_ptep = vmem_get_alloc_pte(__memcpy_real_area, true);
  89         if (!memcpy_real_ptep)
  90                 panic("Couldn't setup memcpy real area");
  91 }
  92
  93 size_t memcpy_real_iter(struct iov_iter *iter, unsigned long src, size_t count)
  94 {
  95         size_t len, copied, res = 0;
  96         unsigned long phys, offset;
  97         void *chunk;
  98         pte_t pte;
  99
 100         while (count) {
 101                 phys = src & PAGE_MASK;
 102                 offset = src & ~PAGE_MASK;
 103                 chunk = (void *)(__memcpy_real_area + offset);
 104                 len = min(count, PAGE_SIZE - offset);
 105                 pte = mk_pte_phys(phys, PAGE_KERNEL_RO);
 106
 107                 mutex_lock(&memcpy_real_mutex);
 108                 if (pte_val(pte) != pte_val(*memcpy_real_ptep)) {
 109                         __ptep_ipte(__memcpy_real_area, memcpy_real_ptep, 0, 0, IPTE_GLOBAL);
 110                         set_pte(memcpy_real_ptep, pte);
 111                 }
 112                 copied = copy_to_iter(chunk, len, iter);
 113                 mutex_unlock(&memcpy_real_mutex);
 114
 115                 count -= copied;
 116                 src += copied;
 117                 res += copied;
 118                 if (copied < len)
 119                         break;
 120         }
 121         return res;
 122 }
 123
 124 int memcpy_real(void *dest, unsigned long src, size_t count)
 125 {
 126         struct iov_iter iter;
 127         struct kvec kvec;
 128
 129         kvec.iov_base = dest;
 130         kvec.iov_len = count;
 131         iov_iter_kvec(&iter, ITER_DEST, &kvec, 1, count);
 132         if (memcpy_real_iter(&iter, src, count) < count)
 133                 return -EFAULT;
 134         return 0;
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Find CPU that owns swapped prefix page
 139  */
 140 static int get_swapped_owner(phys_addr_t addr)
 141 {
 142         phys_addr_t lc;
 143         int cpu;
 144
 145         for_each_online_cpu(cpu) {
 146                 lc = virt_to_phys(lowcore_ptr[cpu]);
 147                 if (addr > lc + sizeof(struct lowcore) - 1 || addr < lc)
 148                         continue;
 149                 return cpu;
 150         }
 151         return -1;
 152 }
 153
 154 /*
 155  * Convert a physical pointer for /dev/mem access
 156  *
 157  * For swapped prefix pages a new buffer is returned that contains a copy of
 158  * the absolute memory. The buffer size is maximum one page large.
 159  */
 160 void *xlate_dev_mem_ptr(phys_addr_t addr)
 161 {
 162         void *ptr = phys_to_virt(addr);
 163         void *bounce = ptr;
 164         struct lowcore *abs_lc;
 165         unsigned long flags;
 166         unsigned long size;
 167         int this_cpu, cpu;
 168
 169         cpus_read_lock();
 170         this_cpu = get_cpu();
 171         if (addr >= sizeof(struct lowcore)) {
 172                 cpu = get_swapped_owner(addr);
 173                 if (cpu < 0)
 174                         goto out;
 175         }
 176         bounce = (void *)__get_free_page(GFP_ATOMIC);
 177         if (!bounce)
 178                 goto out;
 179         size = PAGE_SIZE - (addr & ~PAGE_MASK);
 180         if (addr < sizeof(struct lowcore)) {
 181                 abs_lc = get_abs_lowcore(&flags);
 182                 ptr = (void *)abs_lc + addr;
 183                 memcpy(bounce, ptr, size);
 184                 put_abs_lowcore(abs_lc, flags);
 185         } else if (cpu == this_cpu) {
 186                 ptr = (void *)(addr - virt_to_phys(lowcore_ptr[cpu]));
 187                 memcpy(bounce, ptr, size);
 188         } else {
 189                 memcpy(bounce, ptr, size);
 190         }
 191 out:
 192         put_cpu();
 193         cpus_read_unlock();
 194         return bounce;
 195 }
 196
 197 /*
 198  * Free converted buffer for /dev/mem access (if necessary)
 199  */
 200 void unxlate_dev_mem_ptr(phys_addr_t addr, void *ptr)
 201 {
 202         if (addr != virt_to_phys(ptr))
 203                 free_page((unsigned long)ptr);
 204 }