SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - 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
  12 void clflush_cache_range(void *addr, int size)
  13 {
  14         int i;
  15
  16         for (i = 0; i < size; i += boot_cpu_data.x86_clflush_size)
  17                 clflush(addr+i);
  18 }
  19
  20 #include <asm/processor.h>
  21 #include <asm/tlbflush.h>
  22 #include <asm/sections.h>
  23 #include <asm/uaccess.h>
  24 #include <asm/pgalloc.h>
  25
  26 /*
  27  * We allow the BIOS range to be executable:
  28  */
  29 #define BIOS_BEGIN              0x000a0000
  30 #define BIOS_END                0x00100000
  31
  32 static inline pgprot_t check_exec(pgprot_t prot, unsigned long address)
  33 {
  34         if (__pa(address) >= BIOS_BEGIN && __pa(address) < BIOS_END)
  35                 pgprot_val(prot) &= ~_PAGE_NX;
  36         /*
  37          * Better fail early if someone sets the kernel text to NX.
  38          * Does not cover __inittext
  39          */
  40         BUG_ON(address >= (unsigned long)&_text &&
  41                 address < (unsigned long)&_etext &&
  42                (pgprot_val(prot) & _PAGE_NX));
  43
  44         return prot;
  45 }
  46
  47 pte_t *lookup_address(unsigned long address, int *level)
  48 {
  49         pgd_t *pgd = pgd_offset_k(address);
  50         pud_t *pud;
  51         pmd_t *pmd;
  52
  53         *level = PG_LEVEL_NONE;
  54
  55         if (pgd_none(*pgd))
  56                 return NULL;
  57         pud = pud_offset(pgd, address);
  58         if (pud_none(*pud))
  59                 return NULL;
  60         pmd = pmd_offset(pud, address);
  61         if (pmd_none(*pmd))
  62                 return NULL;
  63
  64         *level = PG_LEVEL_2M;
  65         if (pmd_large(*pmd))
  66                 return (pte_t *)pmd;
  67
  68         *level = PG_LEVEL_4K;
  69         return pte_offset_kernel(pmd, address);
  70 }
  71
  72 static void __set_pmd_pte(pte_t *kpte, unsigned long address, pte_t pte)
  73 {
  74         /* change init_mm */
  75         set_pte_atomic(kpte, pte);
  76 #ifdef CONFIG_X86_32
  77         if (!SHARED_KERNEL_PMD) {
  78                 struct page *page;
  79
  80                 for (page = pgd_list; page; page = (struct page *)page->index) {
  81                         pgd_t *pgd;
  82                         pud_t *pud;
  83                         pmd_t *pmd;
  84
  85                         pgd = (pgd_t *)page_address(page) + pgd_index(address);
  86                         pud = pud_offset(pgd, address);
  87                         pmd = pmd_offset(pud, address);
  88                         set_pte_atomic((pte_t *)pmd, pte);
  89                 }
  90         }
  91 #endif
  92 }
  93
  94 static int split_large_page(pte_t *kpte, unsigned long address)
  95 {
  96         pgprot_t ref_prot = pte_pgprot(pte_clrhuge(*kpte));
  97         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL;
  98         unsigned long flags;
  99         unsigned long addr;
 100         pte_t *pbase, *tmp;
 101         struct page *base;
 102         int i, level;
 103
 104 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 105         gfp_flags = GFP_ATOMIC;
 106 #endif
 107         base = alloc_pages(gfp_flags, 0);
 108         if (!base)
 109                 return -ENOMEM;
 110
 111         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
 112         /*
 113          * Check for races, another CPU might have split this page
 114          * up for us already:
 115          */
 116         tmp = lookup_address(address, &level);
 117         if (tmp != kpte) {
 118                 WARN_ON_ONCE(1);
 119                 goto out_unlock;
 120         }
 121
 122         address = __pa(address);
 123         addr = address & LARGE_PAGE_MASK;
 124         pbase = (pte_t *)page_address(base);
 125 #ifdef CONFIG_X86_32
 126         paravirt_alloc_pt(&init_mm, page_to_pfn(base));
 127 #endif
 128
 129         for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++, addr += PAGE_SIZE)
 130                 set_pte(&pbase[i], pfn_pte(addr >> PAGE_SHIFT, ref_prot));
 131
 132         /*
 133          * Install the new, split up pagetable. Important detail here:
 134          *
 135          * On Intel the NX bit of all levels must be cleared to make a
 136          * page executable. See section 4.13.2 of Intel 64 and IA-32
 137          * Architectures Software Developer's Manual).
 138          */
 139         ref_prot = pte_pgprot(pte_mkexec(pte_clrhuge(*kpte)));
 140         __set_pmd_pte(kpte, address, mk_pte(base, ref_prot));
 141         base = NULL;
 142
 143 out_unlock:
 144         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
 145
 146         if (base)
 147                 __free_pages(base, 0);
 148
 149         return 0;
 150 }
 151
 152 static int
 153 __change_page_attr(unsigned long address, unsigned long pfn, pgprot_t prot)
 154 {
 155         struct page *kpte_page;
 156         int level, err = 0;
 157         pte_t *kpte;
 158
 159 #ifdef CONFIG_X86_32
 160         BUG_ON(pfn > max_low_pfn);
 161 #endif
 162
 163 repeat:
 164         kpte = lookup_address(address, &level);
 165         if (!kpte)
 166                 return -EINVAL;
 167
 168         kpte_page = virt_to_page(kpte);
 169         BUG_ON(PageLRU(kpte_page));
 170         BUG_ON(PageCompound(kpte_page));
 171
 172         prot = check_exec(prot, address);
 173
 174         if (level == PG_LEVEL_4K) {
 175                 set_pte_atomic(kpte, pfn_pte(pfn, canon_pgprot(prot)));
 176         } else {
 177                 err = split_large_page(kpte, address);
 178                 if (!err)
 179                         goto repeat;
 180         }
 181         return err;
 182 }
 183
 184 /**
 185  * change_page_attr_addr - Change page table attributes in linear mapping
 186  * @address: Virtual address in linear mapping.
 187  * @numpages: Number of pages to change
 188  * @prot:    New page table attribute (PAGE_*)
 189  *
 190  * Change page attributes of a page in the direct mapping. This is a variant
 191  * of change_page_attr() that also works on memory holes that do not have
 192  * mem_map entry (pfn_valid() is false).
 193  *
 194  * See change_page_attr() documentation for more details.
 195  */
 196
 197 int change_page_attr_addr(unsigned long address, int numpages, pgprot_t prot)
 198 {
 199         int err = 0, kernel_map = 0, i;
 200
 201 #ifdef CONFIG_X86_64
 202         if (address >= __START_KERNEL_map &&
 203                         address < __START_KERNEL_map + KERNEL_TEXT_SIZE) {
 204
 205                 address = (unsigned long)__va(__pa(address));
 206                 kernel_map = 1;
 207         }
 208 #endif
 209
 210         for (i = 0; i < numpages; i++, address += PAGE_SIZE) {
 211                 unsigned long pfn = __pa(address) >> PAGE_SHIFT;
 212
 213                 if (!kernel_map || pte_present(pfn_pte(0, prot))) {
 214                         err = __change_page_attr(address, pfn, prot);
 215                         if (err)
 216                                 break;
 217                 }
 218 #ifdef CONFIG_X86_64
 219                 /*
 220                  * Handle kernel mapping too which aliases part of
 221                  * lowmem:
 222                  */
 223                 if (__pa(address) < KERNEL_TEXT_SIZE) {
 224                         unsigned long addr2;
 225                         pgprot_t prot2;
 226
 227                         addr2 = __START_KERNEL_map + __pa(address);
 228                         /* Make sure the kernel mappings stay executable */
 229                         prot2 = pte_pgprot(pte_mkexec(pfn_pte(0, prot)));
 230                         err = __change_page_attr(addr2, pfn, prot2);
 231                 }
 232 #endif
 233         }
 234
 235         return err;
 236 }
 237
 238 /**
 239  * change_page_attr - Change page table attributes in the linear mapping.
 240  * @page: First page to change
 241  * @numpages: Number of pages to change
 242  * @prot: New protection/caching type (PAGE_*)
 243  *
 244  * Returns 0 on success, otherwise a negated errno.
 245  *
 246  * This should be used when a page is mapped with a different caching policy
 247  * than write-back somewhere - some CPUs do not like it when mappings with
 248  * different caching policies exist. This changes the page attributes of the
 249  * in kernel linear mapping too.
 250  *
 251  * Caller must call global_flush_tlb() later to make the changes active.
 252  *
 253  * The caller needs to ensure that there are no conflicting mappings elsewhere
 254  * (e.g. in user space) * This function only deals with the kernel linear map.
 255  *
 256  * For MMIO areas without mem_map use change_page_attr_addr() instead.
 257  */
 258 int change_page_attr(struct page *page, int numpages, pgprot_t prot)
 259 {
 260         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
 261
 262         return change_page_attr_addr(addr, numpages, prot);
 263 }
 264 EXPORT_SYMBOL(change_page_attr);
 265
 266 static void flush_kernel_map(void *arg)
 267 {
 268         /*
 269          * Flush all to work around Errata in early athlons regarding
 270          * large page flushing.
 271          */
 272         __flush_tlb_all();
 273
 274         if (boot_cpu_data.x86_model >= 4)
 275                 wbinvd();
 276 }
 277
 278 void global_flush_tlb(void)
 279 {
 280         BUG_ON(irqs_disabled());
 281
 282         on_each_cpu(flush_kernel_map, NULL, 1, 1);
 283 }
 284 EXPORT_SYMBOL(global_flush_tlb);
 285
 286 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 287 void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
 288 {
 289         if (PageHighMem(page))
 290                 return;
 291         if (!enable) {
 292                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
 293                                            numpages * PAGE_SIZE);
 294         }
 295
 296         /*
 297          * If page allocator is not up yet then do not call c_p_a():
 298          */
 299         if (!debug_pagealloc_enabled)
 300                 return;
 301
 302         /*
 303          * The return value is ignored - the calls cannot fail,
 304          * large pages are disabled at boot time:
 305          */
 306         change_page_attr(page, numpages, enable ? PAGE_KERNEL : __pgprot(0));
 307
 308         /*
 309          * We should perform an IPI and flush all tlbs,
 310          * but that can deadlock->flush only current cpu:
 311          */
 312         __flush_tlb_all();
 313 }
 314 #endif