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 #include <asm/stacktrace.h>
  20
  21 static notrace long s390_kernel_write_odd(void *dst, const void *src, size_t size)
  22 {
  23         unsigned long aligned, offset, count;
  24         char tmp[8];
  25
  26         aligned = (unsigned long) dst & ~7UL;
  27         offset = (unsigned long) dst & 7UL;
  28         size = min(8UL - offset, size);
  29         count = size - 1;
  30         asm volatile(
  31                 "       bras    1,0f\n"
  32                 "       mvc     0(1,%4),0(%5)\n"
  33                 "0:     mvc     0(8,%3),0(%0)\n"
  34                 "       ex      %1,0(1)\n"
  35                 "       lg      %1,0(%3)\n"
  36                 "       lra     %0,0(%0)\n"
  37                 "       sturg   %1,%0\n"
  38                 : "+&a" (aligned), "+&a" (count), "=m" (tmp)
  39                 : "a" (&tmp), "a" (&tmp[offset]), "a" (src)
  40                 : "cc", "memory", "1");
  41         return size;
  42 }
  43
  44 /*
  45  * s390_kernel_write - write to kernel memory bypassing DAT
  46  * @dst: destination address
  47  * @src: source address
  48  * @size: number of bytes to copy
  49  *
  50  * This function writes to kernel memory bypassing DAT and possible page table
  51  * write protection. It writes to the destination using the sturg instruction.
  52  * Therefore we have a read-modify-write sequence: the function reads eight
  53  * bytes from destination at an eight byte boundary, modifies the bytes
  54  * requested and writes the result back in a loop.
  55  */
  56 static DEFINE_SPINLOCK(s390_kernel_write_lock);
  57
  58 void notrace s390_kernel_write(void *dst, const void *src, size_t size)
  59 {
  60         unsigned long flags;
  61         long copied;
  62
  63         spin_lock_irqsave(&s390_kernel_write_lock, flags);
  64         while (size) {
  65                 copied = s390_kernel_write_odd(dst, src, size);
  66                 dst += copied;
  67                 src += copied;
  68                 size -= copied;
  69         }
  70         spin_unlock_irqrestore(&s390_kernel_write_lock, flags);
  71 }
  72
  73 static int __memcpy_real(void *dest, void *src, size_t count)
  74 {
  75         register unsigned long _dest asm("2") = (unsigned long) dest;
  76         register unsigned long _len1 asm("3") = (unsigned long) count;
  77         register unsigned long _src  asm("4") = (unsigned long) src;
  78         register unsigned long _len2 asm("5") = (unsigned long) count;
  79         int rc = -EFAULT;
  80
  81         asm volatile (
  82                 "0:     mvcle   %1,%2,0x0\n"
  83                 "1:     jo      0b\n"
  84                 "       lhi     %0,0x0\n"
  85                 "2:\n"
  86                 EX_TABLE(1b,2b)
  87                 : "+d" (rc), "+d" (_dest), "+d" (_src), "+d" (_len1),
  88                   "+d" (_len2), "=m" (*((long *) dest))
  89                 : "m" (*((long *) src))
  90                 : "cc", "memory");
  91         return rc;
  92 }
  93
  94 static unsigned long _memcpy_real(unsigned long dest, unsigned long src,
  95                                   unsigned long count)
  96 {
  97         int irqs_disabled, rc;
  98         unsigned long flags;
  99
 100         if (!count)
 101                 return 0;
 102         flags = __arch_local_irq_stnsm(0xf8UL);
 103         irqs_disabled = arch_irqs_disabled_flags(flags);
 104         if (!irqs_disabled)
 105                 trace_hardirqs_off();
 106         rc = __memcpy_real((void *) dest, (void *) src, (size_t) count);
 107         if (!irqs_disabled)
 108                 trace_hardirqs_on();
 109         __arch_local_irq_ssm(flags);
 110         return rc;
 111 }
 112
 113 /*
 114  * Copy memory in real mode (kernel to kernel)
 115  */
 116 int memcpy_real(void *dest, void *src, size_t count)
 117 {
 118         if (S390_lowcore.nodat_stack != 0)
 119                 return CALL_ON_STACK(_memcpy_real, S390_lowcore.nodat_stack,
 120                                      3, dest, src, count);
 121         /*
 122          * This is a really early memcpy_real call, the stacks are
 123          * not set up yet. Just call _memcpy_real on the early boot
 124          * stack
 125          */
 126         return _memcpy_real((unsigned long) dest,(unsigned long) src,
 127                             (unsigned long) count);
 128 }
 129
 130 /*
 131  * Copy memory in absolute mode (kernel to kernel)
 132  */
 133 void memcpy_absolute(void *dest, void *src, size_t count)
 134 {
 135         unsigned long cr0, flags, prefix;
 136
 137         flags = arch_local_irq_save();
 138         __ctl_store(cr0, 0, 0);
 139         __ctl_clear_bit(0, 28); /* disable lowcore protection */
 140         prefix = store_prefix();
 141         if (prefix) {
 142                 local_mcck_disable();
 143                 set_prefix(0);
 144                 memcpy(dest, src, count);
 145                 set_prefix(prefix);
 146                 local_mcck_enable();
 147         } else {
 148                 memcpy(dest, src, count);
 149         }
 150         __ctl_load(cr0, 0, 0);
 151         arch_local_irq_restore(flags);
 152 }
 153
 154 /*
 155  * Copy memory from kernel (real) to user (virtual)
 156  */
 157 int copy_to_user_real(void __user *dest, void *src, unsigned long count)
 158 {
 159         int offs = 0, size, rc;
 160         char *buf;
 161
 162         buf = (char *) __get_free_page(GFP_KERNEL);
 163         if (!buf)
 164                 return -ENOMEM;
 165         rc = -EFAULT;
 166         while (offs < count) {
 167                 size = min(PAGE_SIZE, count - offs);
 168                 if (memcpy_real(buf, src + offs, size))
 169                         goto out;
 170                 if (copy_to_user(dest + offs, buf, size))
 171                         goto out;
 172                 offs += size;
 173         }
 174         rc = 0;
 175 out:
 176         free_page((unsigned long) buf);
 177         return rc;
 178 }
 179
 180 /*
 181  * Check if physical address is within prefix or zero page
 182  */
 183 static int is_swapped(unsigned long addr)
 184 {
 185         unsigned long lc;
 186         int cpu;
 187
 188         if (addr < sizeof(struct lowcore))
 189                 return 1;
 190         for_each_online_cpu(cpu) {
 191                 lc = (unsigned long) lowcore_ptr[cpu];
 192                 if (addr > lc + sizeof(struct lowcore) - 1 || addr < lc)
 193                         continue;
 194                 return 1;
 195         }
 196         return 0;
 197 }
 198
 199 /*
 200  * Convert a physical pointer for /dev/mem access
 201  *
 202  * For swapped prefix pages a new buffer is returned that contains a copy of
 203  * the absolute memory. The buffer size is maximum one page large.
 204  */
 205 void *xlate_dev_mem_ptr(phys_addr_t addr)
 206 {
 207         void *bounce = (void *) addr;
 208         unsigned long size;
 209
 210         get_online_cpus();
 211         preempt_disable();
 212         if (is_swapped(addr)) {
 213                 size = PAGE_SIZE - (addr & ~PAGE_MASK);
 214                 bounce = (void *) __get_free_page(GFP_ATOMIC);
 215                 if (bounce)
 216                         memcpy_absolute(bounce, (void *) addr, size);
 217         }
 218         preempt_enable();
 219         put_online_cpus();
 220         return bounce;
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Free converted buffer for /dev/mem access (if necessary)
 225  */
 226 void unxlate_dev_mem_ptr(phys_addr_t addr, void *buf)
 227 {
 228         if ((void *) addr != buf)
 229                 free_page((unsigned long) buf);
 230 }