ARM: 8814/1: mm: improve/fix ARM v7_dma_inv_range() unaligned address handling
authorChris Cole <chris@sageembedded.com>
Fri, 23 Nov 2018 11:20:45 +0000 (12:20 +0100)
committerRussell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Tue, 4 Dec 2018 22:38:32 +0000 (22:38 +0000)
This patch addresses possible memory corruption when
v7_dma_inv_range(start_address, end_address) address parameters are not
aligned to whole cache lines. This function issues "invalidate" cache
management operations to all cache lines from start_address (inclusive)
to end_address (exclusive). When start_address and/or end_address are
not aligned, the start and/or end cache lines are first issued "clean &
invalidate" operation. The assumption is this is done to ensure that any
dirty data addresses outside the address range (but part of the first or
last cache lines) are cleaned/flushed so that data is not lost, which
could happen if just an invalidate is issued.

The problem is that these first/last partial cache lines are issued
"clean & invalidate" and then "invalidate". This second "invalidate" is
not required and worse can cause "lost" writes to addresses outside the
address range but part of the cache line. If another component writes to
its part of the cache line between the "clean & invalidate" and
"invalidate" operations, the write can get lost. This fix is to remove
the extra "invalidate" operation when unaligned addressed are used.

A kernel module is available that has a stress test to reproduce the
issue and a unit test of the updated v7_dma_inv_range(). It can be
downloaded from
http://ftp.sageembedded.com/outgoing/linux/cache-test-20181107.tgz.

v7_dma_inv_range() is call by dmac_[un]map_area(addr, len, direction)
when the direction is DMA_FROM_DEVICE. One can (I believe) successfully
argue that DMA from a device to main memory should use buffers aligned
to cache line size, because the "clean & invalidate" might overwrite
data that the device just wrote using DMA. But if a driver does use
unaligned buffers, at least this fix will prevent memory corruption
outside the buffer.

Signed-off-by: Chris Cole <chris@sageembedded.com>
Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
arch/arm/mm/cache-v7.S

index 215df435bfb9881f347d59f90aa0a98765d304b4..2149b47a0c5ace25958929ca44692df779950fbf 100644 (file)
@@ -360,14 +360,16 @@ v7_dma_inv_range:
        ALT_UP(W(nop))
 #endif
        mcrne   p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean & invalidate D / U line
+       addne   r0, r0, r2
 
        tst     r1, r3
        bic     r1, r1, r3
        mcrne   p15, 0, r1, c7, c14, 1          @ clean & invalidate D / U line
-1:
-       mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D / U line
-       add     r0, r0, r2
        cmp     r0, r1
+1:
+       mcrlo   p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D / U line
+       addlo   r0, r0, r2
+       cmplo   r0, r1
        blo     1b
        dsb     st
        ret     lr