arch/x86/mm/pageattr.c

   1 /*
   2  * Copyright 2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
   3  * Thanks to Ben LaHaise for precious feedback.
   4  */
   5 #include <linux/highmem.h>
   6 #include <linux/bootmem.h>
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <linux/sched.h>
   9 #include <linux/slab.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/interrupt.h>
  12
  13 #include <asm/e820.h>
  14 #include <asm/processor.h>
  15 #include <asm/tlbflush.h>
  16 #include <asm/sections.h>
  17 #include <asm/uaccess.h>
  18 #include <asm/pgalloc.h>
  19 #include <asm/proto.h>
  20
  21 /*
  22  * The current flushing context - we pass it instead of 5 arguments:
  23  */
  24 struct cpa_data {
  25         unsigned long   vaddr;
  26         pgprot_t        mask_set;
  27         pgprot_t        mask_clr;
  28         int             numpages;
  29         int             flushtlb;
  30         unsigned long   pfn;
  31 };
  32
  33 #ifdef CONFIG_X86_64
  34
  35 static inline unsigned long highmap_start_pfn(void)
  36 {
  37         return __pa(_text) >> PAGE_SHIFT;
  38 }
  39
  40 static inline unsigned long highmap_end_pfn(void)
  41 {
  42         return __pa(round_up((unsigned long)_end, PMD_SIZE)) >> PAGE_SHIFT;
  43 }
  44
  45 #endif
  46
  47 static inline int
  48 within(unsigned long addr, unsigned long start, unsigned long end)
  49 {
  50         return addr >= start && addr < end;
  51 }
  52
  53 /*
  54  * Flushing functions
  55  */
  56
  57 /**
  58  * clflush_cache_range - flush a cache range with clflush
  59  * @addr:       virtual start address
  60  * @size:       number of bytes to flush
  61  *
  62  * clflush is an unordered instruction which needs fencing with mfence
  63  * to avoid ordering issues.
  64  */
  65 void clflush_cache_range(void *vaddr, unsigned int size)
  66 {
  67         void *vend = vaddr + size - 1;
  68
  69         mb();
  70
  71         for (; vaddr < vend; vaddr += boot_cpu_data.x86_clflush_size)
  72                 clflush(vaddr);
  73         /*
  74          * Flush any possible final partial cacheline:
  75          */
  76         clflush(vend);
  77
  78         mb();
  79 }
  80
  81 static void __cpa_flush_all(void *arg)
  82 {
  83         unsigned long cache = (unsigned long)arg;
  84
  85         /*
  86          * Flush all to work around Errata in early athlons regarding
  87          * large page flushing.
  88          */
  89         __flush_tlb_all();
  90
  91         if (cache && boot_cpu_data.x86_model >= 4)
  92                 wbinvd();
  93 }
  94
  95 static void cpa_flush_all(unsigned long cache)
  96 {
  97         BUG_ON(irqs_disabled());
  98
  99         on_each_cpu(__cpa_flush_all, (void *) cache, 1, 1);
 100 }
 101
 102 static void __cpa_flush_range(void *arg)
 103 {
 104         /*
 105          * We could optimize that further and do individual per page
 106          * tlb invalidates for a low number of pages. Caveat: we must
 107          * flush the high aliases on 64bit as well.
 108          */
 109         __flush_tlb_all();
 110 }
 111
 112 static void cpa_flush_range(unsigned long start, int numpages, int cache)
 113 {
 114         unsigned int i, level;
 115         unsigned long addr;
 116
 117         BUG_ON(irqs_disabled());
 118         WARN_ON(PAGE_ALIGN(start) != start);
 119
 120         on_each_cpu(__cpa_flush_range, NULL, 1, 1);
 121
 122         if (!cache)
 123                 return;
 124
 125         /*
 126          * We only need to flush on one CPU,
 127          * clflush is a MESI-coherent instruction that
 128          * will cause all other CPUs to flush the same
 129          * cachelines:
 130          */
 131         for (i = 0, addr = start; i < numpages; i++, addr += PAGE_SIZE) {
 132                 pte_t *pte = lookup_address(addr, &level);
 133
 134                 /*
 135                  * Only flush present addresses:
 136                  */
 137                 if (pte && (pte_val(*pte) & _PAGE_PRESENT))
 138                         clflush_cache_range((void *) addr, PAGE_SIZE);
 139         }
 140 }
 141
 142 /*
 143  * Certain areas of memory on x86 require very specific protection flags,
 144  * for example the BIOS area or kernel text. Callers don't always get this
 145  * right (again, ioremap() on BIOS memory is not uncommon) so this function
 146  * checks and fixes these known static required protection bits.
 147  */
 148 static inline pgprot_t static_protections(pgprot_t prot, unsigned long address,
 149                                    unsigned long pfn)
 150 {
 151         pgprot_t forbidden = __pgprot(0);
 152
 153         /*
 154          * The BIOS area between 640k and 1Mb needs to be executable for
 155          * PCI BIOS based config access (CONFIG_PCI_GOBIOS) support.
 156          */
 157         if (within(pfn, BIOS_BEGIN >> PAGE_SHIFT, BIOS_END >> PAGE_SHIFT))
 158                 pgprot_val(forbidden) |= _PAGE_NX;
 159
 160         /*
 161          * The kernel text needs to be executable for obvious reasons
 162          * Does not cover __inittext since that is gone later on. On
 163          * 64bit we do not enforce !NX on the low mapping
 164          */
 165         if (within(address, (unsigned long)_text, (unsigned long)_etext))
 166                 pgprot_val(forbidden) |= _PAGE_NX;
 167
 168         /*
 169          * The .rodata section needs to be read-only. Using the pfn
 170          * catches all aliases.
 171          */
 172         if (within(pfn, __pa((unsigned long)__start_rodata) >> PAGE_SHIFT,
 173                    __pa((unsigned long)__end_rodata) >> PAGE_SHIFT))
 174                 pgprot_val(forbidden) |= _PAGE_RW;
 175
 176         prot = __pgprot(pgprot_val(prot) & ~pgprot_val(forbidden));
 177
 178         return prot;
 179 }
 180
 181 /*
 182  * Lookup the page table entry for a virtual address. Return a pointer
 183  * to the entry and the level of the mapping.
 184  *
 185  * Note: We return pud and pmd either when the entry is marked large
 186  * or when the present bit is not set. Otherwise we would return a
 187  * pointer to a nonexisting mapping.
 188  */
 189 pte_t *lookup_address(unsigned long address, unsigned int *level)
 190 {
 191         pgd_t *pgd = pgd_offset_k(address);
 192         pud_t *pud;
 193         pmd_t *pmd;
 194
 195         *level = PG_LEVEL_NONE;
 196
 197         if (pgd_none(*pgd))
 198                 return NULL;
 199
 200         pud = pud_offset(pgd, address);
 201         if (pud_none(*pud))
 202                 return NULL;
 203
 204         *level = PG_LEVEL_1G;
 205         if (pud_large(*pud) || !pud_present(*pud))
 206                 return (pte_t *)pud;
 207
 208         pmd = pmd_offset(pud, address);
 209         if (pmd_none(*pmd))
 210                 return NULL;
 211
 212         *level = PG_LEVEL_2M;
 213         if (pmd_large(*pmd) || !pmd_present(*pmd))
 214                 return (pte_t *)pmd;
 215
 216         *level = PG_LEVEL_4K;
 217
 218         return pte_offset_kernel(pmd, address);
 219 }
 220
 221 /*
 222  * Set the new pmd in all the pgds we know about:
 223  */
 224 static void __set_pmd_pte(pte_t *kpte, unsigned long address, pte_t pte)
 225 {
 226         /* change init_mm */
 227         set_pte_atomic(kpte, pte);
 228 #ifdef CONFIG_X86_32
 229         if (!SHARED_KERNEL_PMD) {
 230                 struct page *page;
 231
 232                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
 233                         pgd_t *pgd;
 234                         pud_t *pud;
 235                         pmd_t *pmd;
 236
 237                         pgd = (pgd_t *)page_address(page) + pgd_index(address);
 238                         pud = pud_offset(pgd, address);
 239                         pmd = pmd_offset(pud, address);
 240                         set_pte_atomic((pte_t *)pmd, pte);
 241                 }
 242         }
 243 #endif
 244 }
 245
 246 static int
 247 try_preserve_large_page(pte_t *kpte, unsigned long address,
 248                         struct cpa_data *cpa)
 249 {
 250         unsigned long nextpage_addr, numpages, pmask, psize, flags, addr, pfn;
 251         pte_t new_pte, old_pte, *tmp;
 252         pgprot_t old_prot, new_prot;
 253         int i, do_split = 1;
 254         unsigned int level;
 255
 256         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
 257         /*
 258          * Check for races, another CPU might have split this page
 259          * up already:
 260          */
 261         tmp = lookup_address(address, &level);
 262         if (tmp != kpte)
 263                 goto out_unlock;
 264
 265         switch (level) {
 266         case PG_LEVEL_2M:
 267                 psize = PMD_PAGE_SIZE;
 268                 pmask = PMD_PAGE_MASK;
 269                 break;
 270 #ifdef CONFIG_X86_64
 271         case PG_LEVEL_1G:
 272                 psize = PUD_PAGE_SIZE;
 273                 pmask = PUD_PAGE_MASK;
 274                 break;
 275 #endif
 276         default:
 277                 do_split = -EINVAL;
 278                 goto out_unlock;
 279         }
 280
 281         /*
 282          * Calculate the number of pages, which fit into this large
 283          * page starting at address:
 284          */
 285         nextpage_addr = (address + psize) & pmask;
 286         numpages = (nextpage_addr - address) >> PAGE_SHIFT;
 287         if (numpages < cpa->numpages)
 288                 cpa->numpages = numpages;
 289
 290         /*
 291          * We are safe now. Check whether the new pgprot is the same:
 292          */
 293         old_pte = *kpte;
 294         old_prot = new_prot = pte_pgprot(old_pte);
 295
 296         pgprot_val(new_prot) &= ~pgprot_val(cpa->mask_clr);
 297         pgprot_val(new_prot) |= pgprot_val(cpa->mask_set);
 298
 299         /*
 300          * old_pte points to the large page base address. So we need
 301          * to add the offset of the virtual address:
 302          */
 303         pfn = pte_pfn(old_pte) + ((address & (psize - 1)) >> PAGE_SHIFT);
 304         cpa->pfn = pfn;
 305
 306         new_prot = static_protections(new_prot, address, pfn);
 307
 308         /*
 309          * We need to check the full range, whether
 310          * static_protection() requires a different pgprot for one of
 311          * the pages in the range we try to preserve:
 312          */
 313         addr = address + PAGE_SIZE;
 314         pfn++;
 315         for (i = 1; i < cpa->numpages; i++, addr += PAGE_SIZE, pfn++) {
 316                 pgprot_t chk_prot = static_protections(new_prot, addr, pfn);
 317
 318                 if (pgprot_val(chk_prot) != pgprot_val(new_prot))
 319                         goto out_unlock;
 320         }
 321
 322         /*
 323          * If there are no changes, return. maxpages has been updated
 324          * above:
 325          */
 326         if (pgprot_val(new_prot) == pgprot_val(old_prot)) {
 327                 do_split = 0;
 328                 goto out_unlock;
 329         }
 330
 331         /*
 332          * We need to change the attributes. Check, whether we can
 333          * change the large page in one go. We request a split, when
 334          * the address is not aligned and the number of pages is
 335          * smaller than the number of pages in the large page. Note
 336          * that we limited the number of possible pages already to
 337          * the number of pages in the large page.
 338          */
 339         if (address == (nextpage_addr - psize) && cpa->numpages == numpages) {
 340                 /*
 341                  * The address is aligned and the number of pages
 342                  * covers the full page.
 343                  */
 344                 new_pte = pfn_pte(pte_pfn(old_pte), canon_pgprot(new_prot));
 345                 __set_pmd_pte(kpte, address, new_pte);
 346                 cpa->flushtlb = 1;
 347                 do_split = 0;
 348         }
 349
 350 out_unlock:
 351         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
 352
 353         return do_split;
 354 }
 355
 356 static LIST_HEAD(page_pool);
 357 static unsigned long pool_size, pool_pages, pool_low;
 358 static unsigned long pool_used, pool_failed, pool_refill;
 359
 360 static void cpa_fill_pool(void)
 361 {
 362         struct page *p;
 363         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
 364
 365         /* Do not allocate from interrupt context */
 366         if (in_irq() || irqs_disabled())
 367                 return;
 368         /*
 369          * Check unlocked. I does not matter when we have one more
 370          * page in the pool. The bit lock avoids recursive pool
 371          * allocations:
 372          */
 373         if (pool_pages >= pool_size || test_and_set_bit_lock(0, &pool_refill))
 374                 return;
 375
 376 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 377         /*
 378          * We could do:
 379          * gfp = in_atomic() ? GFP_ATOMIC : GFP_KERNEL;
 380          * but this fails on !PREEMPT kernels
 381          */
 382         gfp =  GFP_ATOMIC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
 383 #endif
 384
 385         while (pool_pages < pool_size) {
 386                 p = alloc_pages(gfp, 0);
 387                 if (!p) {
 388                         pool_failed++;
 389                         break;
 390                 }
 391                 spin_lock_irq(&pgd_lock);
 392                 list_add(&p->lru, &page_pool);
 393                 pool_pages++;
 394                 spin_unlock_irq(&pgd_lock);
 395         }
 396         clear_bit_unlock(0, &pool_refill);
 397 }
 398
 399 #define SHIFT_MB                (20 - PAGE_SHIFT)
 400 #define ROUND_MB_GB             ((1 << 10) - 1)
 401 #define SHIFT_MB_GB             10
 402 #define POOL_PAGES_PER_GB       16
 403
 404 void __init cpa_init(void)
 405 {
 406         struct sysinfo si;
 407         unsigned long gb;
 408
 409         si_meminfo(&si);
 410         /*
 411          * Calculate the number of pool pages:
 412          *
 413          * Convert totalram (nr of pages) to MiB and round to the next
 414          * GiB. Shift MiB to Gib and multiply the result by
 415          * POOL_PAGES_PER_GB:
 416          */
 417         gb = ((si.totalram >> SHIFT_MB) + ROUND_MB_GB) >> SHIFT_MB_GB;
 418         pool_size = POOL_PAGES_PER_GB * gb;
 419         pool_low = pool_size;
 420
 421         cpa_fill_pool();
 422         printk(KERN_DEBUG
 423                "CPA: page pool initialized %lu of %lu pages preallocated\n",
 424                pool_pages, pool_size);
 425 }
 426
 427 static int split_large_page(pte_t *kpte, unsigned long address)
 428 {
 429         unsigned long flags, pfn, pfninc = 1;
 430         unsigned int i, level;
 431         pte_t *pbase, *tmp;
 432         pgprot_t ref_prot;
 433         struct page *base;
 434
 435         /*
 436          * Get a page from the pool. The pool list is protected by the
 437          * pgd_lock, which we have to take anyway for the split
 438          * operation:
 439          */
 440         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
 441         if (list_empty(&page_pool)) {
 442                 spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
 443                 return -ENOMEM;
 444         }
 445
 446         base = list_first_entry(&page_pool, struct page, lru);
 447         list_del(&base->lru);
 448         pool_pages--;
 449
 450         if (pool_pages < pool_low)
 451                 pool_low = pool_pages;
 452
 453         /*
 454          * Check for races, another CPU might have split this page
 455          * up for us already:
 456          */
 457         tmp = lookup_address(address, &level);
 458         if (tmp != kpte)
 459                 goto out_unlock;
 460
 461         pbase = (pte_t *)page_address(base);
 462 #ifdef CONFIG_X86_32
 463         paravirt_alloc_pt(&init_mm, page_to_pfn(base));
 464 #endif
 465         ref_prot = pte_pgprot(pte_clrhuge(*kpte));
 466
 467 #ifdef CONFIG_X86_64
 468         if (level == PG_LEVEL_1G) {
 469                 pfninc = PMD_PAGE_SIZE >> PAGE_SHIFT;
 470                 pgprot_val(ref_prot) |= _PAGE_PSE;
 471         }
 472 #endif
 473
 474         /*
 475          * Get the target pfn from the original entry:
 476          */
 477         pfn = pte_pfn(*kpte);
 478         for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++, pfn += pfninc)
 479                 set_pte(&pbase[i], pfn_pte(pfn, ref_prot));
 480
 481         /*
 482          * Install the new, split up pagetable. Important details here:
 483          *
 484          * On Intel the NX bit of all levels must be cleared to make a
 485          * page executable. See section 4.13.2 of Intel 64 and IA-32
 486          * Architectures Software Developer's Manual).
 487          *
 488          * Mark the entry present. The current mapping might be
 489          * set to not present, which we preserved above.
 490          */
 491         ref_prot = pte_pgprot(pte_mkexec(pte_clrhuge(*kpte)));
 492         pgprot_val(ref_prot) |= _PAGE_PRESENT;
 493         __set_pmd_pte(kpte, address, mk_pte(base, ref_prot));
 494         base = NULL;
 495
 496 out_unlock:
 497         /*
 498          * If we dropped out via the lookup_address check under
 499          * pgd_lock then stick the page back into the pool:
 500          */
 501         if (base) {
 502                 list_add(&base->lru, &page_pool);
 503                 pool_pages++;
 504         } else
 505                 pool_used++;
 506         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
 507
 508         return 0;
 509 }
 510
 511 static int __change_page_attr(struct cpa_data *cpa, int primary)
 512 {
 513         unsigned long address = cpa->vaddr;
 514         int do_split, err;
 515         unsigned int level;
 516         struct page *kpte_page;
 517         pte_t *kpte, old_pte;
 518
 519 repeat:
 520         kpte = lookup_address(address, &level);
 521         if (!kpte)
 522                 return primary ? -EINVAL : 0;
 523
 524         old_pte = *kpte;
 525         if (!pte_val(old_pte)) {
 526                 if (!primary)
 527                         return 0;
 528                 printk(KERN_WARNING "CPA: called for zero pte. "
 529                        "vaddr = %lx cpa->vaddr = %lx\n", address,
 530                        cpa->vaddr);
 531                 WARN_ON(1);
 532                 return -EINVAL;
 533         }
 534
 535         kpte_page = virt_to_page(kpte);
 536         BUG_ON(PageLRU(kpte_page));
 537         BUG_ON(PageCompound(kpte_page));
 538
 539         if (level == PG_LEVEL_4K) {
 540                 pte_t new_pte;
 541                 pgprot_t new_prot = pte_pgprot(old_pte);
 542                 unsigned long pfn = pte_pfn(old_pte);
 543
 544                 pgprot_val(new_prot) &= ~pgprot_val(cpa->mask_clr);
 545                 pgprot_val(new_prot) |= pgprot_val(cpa->mask_set);
 546
 547                 new_prot = static_protections(new_prot, address, pfn);
 548
 549                 /*
 550                  * We need to keep the pfn from the existing PTE,
 551                  * after all we're only going to change it's attributes
 552                  * not the memory it points to
 553                  */
 554                 new_pte = pfn_pte(pfn, canon_pgprot(new_prot));
 555                 cpa->pfn = pfn;
 556                 /*
 557                  * Do we really change anything ?
 558                  */
 559                 if (pte_val(old_pte) != pte_val(new_pte)) {
 560                         set_pte_atomic(kpte, new_pte);
 561                         cpa->flushtlb = 1;
 562                 }
 563                 cpa->numpages = 1;
 564                 return 0;
 565         }
 566
 567         /*
 568          * Check, whether we can keep the large page intact
 569          * and just change the pte:
 570          */
 571         do_split = try_preserve_large_page(kpte, address, cpa);
 572         /*
 573          * When the range fits into the existing large page,
 574          * return. cp->numpages and cpa->tlbflush have been updated in
 575          * try_large_page:
 576          */
 577         if (do_split <= 0)
 578                 return do_split;
 579
 580         /*
 581          * We have to split the large page:
 582          */
 583         err = split_large_page(kpte, address);
 584         if (!err) {
 585                 cpa->flushtlb = 1;
 586                 goto repeat;
 587         }
 588
 589         return err;
 590 }
 591
 592 static int __change_page_attr_set_clr(struct cpa_data *cpa, int checkalias);
 593
 594 static int cpa_process_alias(struct cpa_data *cpa)
 595 {
 596         struct cpa_data alias_cpa;
 597         int ret = 0;
 598
 599         if (cpa->pfn > max_pfn_mapped)
 600                 return 0;
 601
 602         /*
 603          * No need to redo, when the primary call touched the direct
 604          * mapping already:
 605          */
 606         if (!within(cpa->vaddr, PAGE_OFFSET,
 607                     PAGE_OFFSET + (max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT))) {
 608
 609                 alias_cpa = *cpa;
 610                 alias_cpa.vaddr = (unsigned long) __va(cpa->pfn << PAGE_SHIFT);
 611
 612                 ret = __change_page_attr_set_clr(&alias_cpa, 0);
 613         }
 614
 615 #ifdef CONFIG_X86_64
 616         if (ret)
 617                 return ret;
 618         /*
 619          * No need to redo, when the primary call touched the high
 620          * mapping already:
 621          */
 622         if (within(cpa->vaddr, (unsigned long) _text, (unsigned long) _end))
 623                 return 0;
 624
 625         /*
 626          * If the physical address is inside the kernel map, we need
 627          * to touch the high mapped kernel as well:
 628          */
 629         if (!within(cpa->pfn, highmap_start_pfn(), highmap_end_pfn()))
 630                 return 0;
 631
 632         alias_cpa = *cpa;
 633         alias_cpa.vaddr =
 634                 (cpa->pfn << PAGE_SHIFT) + __START_KERNEL_map - phys_base;
 635
 636         /*
 637          * The high mapping range is imprecise, so ignore the return value.
 638          */
 639         __change_page_attr_set_clr(&alias_cpa, 0);
 640 #endif
 641         return ret;
 642 }
 643
 644 static int __change_page_attr_set_clr(struct cpa_data *cpa, int checkalias)
 645 {
 646         int ret, numpages = cpa->numpages;
 647
 648         while (numpages) {
 649                 /*
 650                  * Store the remaining nr of pages for the large page
 651                  * preservation check.
 652                  */
 653                 cpa->numpages = numpages;
 654
 655                 ret = __change_page_attr(cpa, checkalias);
 656                 if (ret)
 657                         return ret;
 658
 659                 if (checkalias) {
 660                         ret = cpa_process_alias(cpa);
 661                         if (ret)
 662                                 return ret;
 663                 }
 664
 665                 /*
 666                  * Adjust the number of pages with the result of the
 667                  * CPA operation. Either a large page has been
 668                  * preserved or a single page update happened.
 669                  */
 670                 BUG_ON(cpa->numpages > numpages);
 671                 numpages -= cpa->numpages;
 672                 cpa->vaddr += cpa->numpages * PAGE_SIZE;
 673         }
 674         return 0;
 675 }
 676
 677 static inline int cache_attr(pgprot_t attr)
 678 {
 679         return pgprot_val(attr) &
 680                 (_PAGE_PAT | _PAGE_PAT_LARGE | _PAGE_PWT | _PAGE_PCD);
 681 }
 682
 683 static int change_page_attr_set_clr(unsigned long addr, int numpages,
 684                                     pgprot_t mask_set, pgprot_t mask_clr)
 685 {
 686         struct cpa_data cpa;
 687         int ret, cache, checkalias;
 688
 689         /*
 690          * Check, if we are requested to change a not supported
 691          * feature:
 692          */
 693         mask_set = canon_pgprot(mask_set);
 694         mask_clr = canon_pgprot(mask_clr);
 695         if (!pgprot_val(mask_set) && !pgprot_val(mask_clr))
 696                 return 0;
 697
 698         /* Ensure we are PAGE_SIZE aligned */
 699         if (addr & ~PAGE_MASK) {
 700                 addr &= PAGE_MASK;
 701                 /*
 702                  * People should not be passing in unaligned addresses:
 703                  */
 704                 WARN_ON_ONCE(1);
 705         }
 706
 707         cpa.vaddr = addr;
 708         cpa.numpages = numpages;
 709         cpa.mask_set = mask_set;
 710         cpa.mask_clr = mask_clr;
 711         cpa.flushtlb = 0;
 712
 713         /* No alias checking for _NX bit modifications */
 714         checkalias = (pgprot_val(mask_set) | pgprot_val(mask_clr)) != _PAGE_NX;
 715
 716         ret = __change_page_attr_set_clr(&cpa, checkalias);
 717
 718         /*
 719          * Check whether we really changed something:
 720          */
 721         if (!cpa.flushtlb)
 722                 goto out;
 723
 724         /*
 725          * No need to flush, when we did not set any of the caching
 726          * attributes:
 727          */
 728         cache = cache_attr(mask_set);
 729
 730         /*
 731          * On success we use clflush, when the CPU supports it to
 732          * avoid the wbindv. If the CPU does not support it and in the
 733          * error case we fall back to cpa_flush_all (which uses
 734          * wbindv):
 735          */
 736         if (!ret && cpu_has_clflush)
 737                 cpa_flush_range(addr, numpages, cache);
 738         else
 739                 cpa_flush_all(cache);
 740
 741 out:
 742         cpa_fill_pool();
 743         return ret;
 744 }
 745
 746 static inline int change_page_attr_set(unsigned long addr, int numpages,
 747                                        pgprot_t mask)
 748 {
 749         return change_page_attr_set_clr(addr, numpages, mask, __pgprot(0));
 750 }
 751
 752 static inline int change_page_attr_clear(unsigned long addr, int numpages,
 753                                          pgprot_t mask)
 754 {
 755         return change_page_attr_set_clr(addr, numpages, __pgprot(0), mask);
 756 }
 757
 758 int set_memory_uc(unsigned long addr, int numpages)
 759 {
 760         return change_page_attr_set(addr, numpages,
 761                                     __pgprot(_PAGE_PCD | _PAGE_PWT));
 762 }
 763 EXPORT_SYMBOL(set_memory_uc);
 764
 765 int set_memory_wb(unsigned long addr, int numpages)
 766 {
 767         return change_page_attr_clear(addr, numpages,
 768                                       __pgprot(_PAGE_PCD | _PAGE_PWT));
 769 }
 770 EXPORT_SYMBOL(set_memory_wb);
 771
 772 int set_memory_x(unsigned long addr, int numpages)
 773 {
 774         return change_page_attr_clear(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_NX));
 775 }
 776 EXPORT_SYMBOL(set_memory_x);
 777
 778 int set_memory_nx(unsigned long addr, int numpages)
 779 {
 780         return change_page_attr_set(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_NX));
 781 }
 782 EXPORT_SYMBOL(set_memory_nx);
 783
 784 int set_memory_ro(unsigned long addr, int numpages)
 785 {
 786         return change_page_attr_clear(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_RW));
 787 }
 788
 789 int set_memory_rw(unsigned long addr, int numpages)
 790 {
 791         return change_page_attr_set(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_RW));
 792 }
 793
 794 int set_memory_np(unsigned long addr, int numpages)
 795 {
 796         return change_page_attr_clear(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_PRESENT));
 797 }
 798
 799 int set_pages_uc(struct page *page, int numpages)
 800 {
 801         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
 802
 803         return set_memory_uc(addr, numpages);
 804 }
 805 EXPORT_SYMBOL(set_pages_uc);
 806
 807 int set_pages_wb(struct page *page, int numpages)
 808 {
 809         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
 810
 811         return set_memory_wb(addr, numpages);
 812 }
 813 EXPORT_SYMBOL(set_pages_wb);
 814
 815 int set_pages_x(struct page *page, int numpages)
 816 {
 817         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
 818
 819         return set_memory_x(addr, numpages);
 820 }
 821 EXPORT_SYMBOL(set_pages_x);
 822
 823 int set_pages_nx(struct page *page, int numpages)
 824 {
 825         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
 826
 827         return set_memory_nx(addr, numpages);
 828 }
 829 EXPORT_SYMBOL(set_pages_nx);
 830
 831 int set_pages_ro(struct page *page, int numpages)
 832 {
 833         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
 834
 835         return set_memory_ro(addr, numpages);
 836 }
 837
 838 int set_pages_rw(struct page *page, int numpages)
 839 {
 840         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
 841
 842         return set_memory_rw(addr, numpages);
 843 }
 844
 845 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 846
 847 static int __set_pages_p(struct page *page, int numpages)
 848 {
 849         struct cpa_data cpa = { .vaddr = (unsigned long) page_address(page),
 850                                 .numpages = numpages,
 851                                 .mask_set = __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW),
 852                                 .mask_clr = __pgprot(0)};
 853
 854         return __change_page_attr_set_clr(&cpa, 1);
 855 }
 856
 857 static int __set_pages_np(struct page *page, int numpages)
 858 {
 859         struct cpa_data cpa = { .vaddr = (unsigned long) page_address(page),
 860                                 .numpages = numpages,
 861                                 .mask_set = __pgprot(0),
 862                                 .mask_clr = __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW)};
 863
 864         return __change_page_attr_set_clr(&cpa, 1);
 865 }
 866
 867 void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
 868 {
 869         if (PageHighMem(page))
 870                 return;
 871         if (!enable) {
 872                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
 873                                            numpages * PAGE_SIZE);
 874         }
 875
 876         /*
 877          * If page allocator is not up yet then do not call c_p_a():
 878          */
 879         if (!debug_pagealloc_enabled)
 880                 return;
 881
 882         /*
 883          * The return value is ignored as the calls cannot fail.
 884          * Large pages are kept enabled at boot time, and are
 885          * split up quickly with DEBUG_PAGEALLOC. If a splitup
 886          * fails here (due to temporary memory shortage) no damage
 887          * is done because we just keep the largepage intact up
 888          * to the next attempt when it will likely be split up:
 889          */
 890         if (enable)
 891                 __set_pages_p(page, numpages);
 892         else
 893                 __set_pages_np(page, numpages);
 894
 895         /*
 896          * We should perform an IPI and flush all tlbs,
 897          * but that can deadlock->flush only current cpu:
 898          */
 899         __flush_tlb_all();
 900
 901         /*
 902          * Try to refill the page pool here. We can do this only after
 903          * the tlb flush.
 904          */
 905         cpa_fill_pool();
 906 }
 907 #endif
 908
 909 /*
 910  * The testcases use internal knowledge of the implementation that shouldn't
 911  * be exposed to the rest of the kernel. Include these directly here.
 912  */
 913 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
 914 #include "pageattr-test.c"
 915 #endif