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 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         while (count) {
  90                 phys = src & PAGE_MASK;
  91                 offset = src & ~PAGE_MASK;
  92                 chunk = (void *)(__memcpy_real_area + offset);
  93                 len = min(count, PAGE_SIZE - offset);
  94                 pte = mk_pte_phys(phys, PAGE_KERNEL_RO);
  95
  96                 mutex_lock(&memcpy_real_mutex);
  97                 if (pte_val(pte) != pte_val(*memcpy_real_ptep)) {
  98                         __ptep_ipte(__memcpy_real_area, memcpy_real_ptep, 0, 0, IPTE_GLOBAL);
  99                         set_pte(memcpy_real_ptep, pte);
 100                 }
 101                 copied = copy_to_iter(chunk, len, iter);
 102                 mutex_unlock(&memcpy_real_mutex);
 103
 104                 count -= copied;
 105                 src += copied;
 106                 res += copied;
 107                 if (copied < len)
 108                         break;
 109         }
 110         return res;
 111 }
 112
 113 int memcpy_real(void *dest, unsigned long src, size_t count)
 114 {
 115         struct iov_iter iter;
 116         struct kvec kvec;
 117
 118         kvec.iov_base = dest;
 119         kvec.iov_len = count;
 120         iov_iter_kvec(&iter, ITER_DEST, &kvec, 1, count);
 121         if (memcpy_real_iter(&iter, src, count) < count)
 122                 return -EFAULT;
 123         return 0;
 124 }
 125
 126 /*
 127  * Find CPU that owns swapped prefix page
 128  */
 129 static int get_swapped_owner(phys_addr_t addr)
 130 {
 131         phys_addr_t lc;
 132         int cpu;
 133
 134         for_each_online_cpu(cpu) {
 135                 lc = virt_to_phys(lowcore_ptr[cpu]);
 136                 if (addr > lc + sizeof(struct lowcore) - 1 || addr < lc)
 137                         continue;
 138                 return cpu;
 139         }
 140         return -1;
 141 }
 142
 143 /*
 144  * Convert a physical pointer for /dev/mem access
 145  *
 146  * For swapped prefix pages a new buffer is returned that contains a copy of
 147  * the absolute memory. The buffer size is maximum one page large.
 148  */
 149 void *xlate_dev_mem_ptr(phys_addr_t addr)
 150 {
 151         void *ptr = phys_to_virt(addr);
 152         void *bounce = ptr;
 153         struct lowcore *abs_lc;
 154         unsigned long size;
 155         int this_cpu, cpu;
 156
 157         cpus_read_lock();
 158         this_cpu = get_cpu();
 159         if (addr >= sizeof(struct lowcore)) {
 160                 cpu = get_swapped_owner(addr);
 161                 if (cpu < 0)
 162                         goto out;
 163         }
 164         bounce = (void *)__get_free_page(GFP_ATOMIC);
 165         if (!bounce)
 166                 goto out;
 167         size = PAGE_SIZE - (addr & ~PAGE_MASK);
 168         if (addr < sizeof(struct lowcore)) {
 169                 abs_lc = get_abs_lowcore();
 170                 ptr = (void *)abs_lc + addr;
 171                 memcpy(bounce, ptr, size);
 172                 put_abs_lowcore(abs_lc);
 173         } else if (cpu == this_cpu) {
 174                 ptr = (void *)(addr - virt_to_phys(lowcore_ptr[cpu]));
 175                 memcpy(bounce, ptr, size);
 176         } else {
 177                 memcpy(bounce, ptr, size);
 178         }
 179 out:
 180         put_cpu();
 181         cpus_read_unlock();
 182         return bounce;
 183 }
 184
 185 /*
 186  * Free converted buffer for /dev/mem access (if necessary)
 187  */
 188 void unxlate_dev_mem_ptr(phys_addr_t addr, void *ptr)
 189 {
 190         if (addr != virt_to_phys(ptr))
 191                 free_page((unsigned long)ptr);
 192 }