SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - arch/x86/mm/pgtable.c

   1 #include <linux/mm.h>
   2 #include <asm/pgalloc.h>
   3 #include <asm/tlb.h>
   4
   5 pte_t *pte_alloc_one_kernel(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
   6 {
   7         return (pte_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT|__GFP_ZERO);
   8 }
   9
  10 pgtable_t pte_alloc_one(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
  11 {
  12         struct page *pte;
  13
  14 #ifdef CONFIG_HIGHPTE
  15         pte = alloc_pages(GFP_KERNEL|__GFP_HIGHMEM|__GFP_REPEAT|__GFP_ZERO, 0);
  16 #else
  17         pte = alloc_pages(GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT|__GFP_ZERO, 0);
  18 #endif
  19         if (pte)
  20                 pgtable_page_ctor(pte);
  21         return pte;
  22 }
  23
  24 void __pte_free_tlb(struct mmu_gather *tlb, struct page *pte)
  25 {
  26         pgtable_page_dtor(pte);
  27         paravirt_release_pt(page_to_pfn(pte));
  28         tlb_remove_page(tlb, pte);
  29 }
  30
  31 #ifdef CONFIG_X86_64
  32 static inline void pgd_list_add(pgd_t *pgd)
  33 {
  34         struct page *page = virt_to_page(pgd);
  35         unsigned long flags;
  36
  37         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
  38         list_add(&page->lru, &pgd_list);
  39         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
  40 }
  41
  42 static inline void pgd_list_del(pgd_t *pgd)
  43 {
  44         struct page *page = virt_to_page(pgd);
  45         unsigned long flags;
  46
  47         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
  48         list_del(&page->lru);
  49         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
  50 }
  51
  52 pgd_t *pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
  53 {
  54         unsigned boundary;
  55         pgd_t *pgd = (pgd_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT);
  56         if (!pgd)
  57                 return NULL;
  58         pgd_list_add(pgd);
  59         /*
  60          * Copy kernel pointers in from init.
  61          * Could keep a freelist or slab cache of those because the kernel
  62          * part never changes.
  63          */
  64         boundary = pgd_index(__PAGE_OFFSET);
  65         memset(pgd, 0, boundary * sizeof(pgd_t));
  66         memcpy(pgd + boundary,
  67                init_level4_pgt + boundary,
  68                (PTRS_PER_PGD - boundary) * sizeof(pgd_t));
  69         return pgd;
  70 }
  71
  72 void pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
  73 {
  74         BUG_ON((unsigned long)pgd & (PAGE_SIZE-1));
  75         pgd_list_del(pgd);
  76         free_page((unsigned long)pgd);
  77 }
  78 #else
  79 /*
  80  * List of all pgd's needed for non-PAE so it can invalidate entries
  81  * in both cached and uncached pgd's; not needed for PAE since the
  82  * kernel pmd is shared. If PAE were not to share the pmd a similar
  83  * tactic would be needed. This is essentially codepath-based locking
  84  * against pageattr.c; it is the unique case in which a valid change
  85  * of kernel pagetables can't be lazily synchronized by vmalloc faults.
  86  * vmalloc faults work because attached pagetables are never freed.
  87  * -- wli
  88  */
  89 static inline void pgd_list_add(pgd_t *pgd)
  90 {
  91         struct page *page = virt_to_page(pgd);
  92
  93         list_add(&page->lru, &pgd_list);
  94 }
  95
  96 static inline void pgd_list_del(pgd_t *pgd)
  97 {
  98         struct page *page = virt_to_page(pgd);
  99
 100         list_del(&page->lru);
 101 }
 102
 103 #define UNSHARED_PTRS_PER_PGD                           \
 104         (SHARED_KERNEL_PMD ? USER_PTRS_PER_PGD : PTRS_PER_PGD)
 105
 106 static void pgd_ctor(void *p)
 107 {
 108         pgd_t *pgd = p;
 109         unsigned long flags;
 110
 111         /* Clear usermode parts of PGD */
 112         memset(pgd, 0, USER_PTRS_PER_PGD*sizeof(pgd_t));
 113
 114         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
 115
 116         /* If the pgd points to a shared pagetable level (either the
 117            ptes in non-PAE, or shared PMD in PAE), then just copy the
 118            references from swapper_pg_dir. */
 119         if (PAGETABLE_LEVELS == 2 ||
 120             (PAGETABLE_LEVELS == 3 && SHARED_KERNEL_PMD)) {
 121                 clone_pgd_range(pgd + USER_PTRS_PER_PGD,
 122                                 swapper_pg_dir + USER_PTRS_PER_PGD,
 123                                 KERNEL_PGD_PTRS);
 124                 paravirt_alloc_pd_clone(__pa(pgd) >> PAGE_SHIFT,
 125                                         __pa(swapper_pg_dir) >> PAGE_SHIFT,
 126                                         USER_PTRS_PER_PGD,
 127                                         KERNEL_PGD_PTRS);
 128         }
 129
 130         /* list required to sync kernel mapping updates */
 131         if (!SHARED_KERNEL_PMD)
 132                 pgd_list_add(pgd);
 133
 134         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
 135 }
 136
 137 static void pgd_dtor(void *pgd)
 138 {
 139         unsigned long flags; /* can be called from interrupt context */
 140
 141         if (SHARED_KERNEL_PMD)
 142                 return;
 143
 144         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
 145         pgd_list_del(pgd);
 146         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
 147 }
 148
 149 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 150 /*
 151  * Mop up any pmd pages which may still be attached to the pgd.
 152  * Normally they will be freed by munmap/exit_mmap, but any pmd we
 153  * preallocate which never got a corresponding vma will need to be
 154  * freed manually.
 155  */
 156 static void pgd_mop_up_pmds(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgdp)
 157 {
 158         int i;
 159
 160         for(i = 0; i < UNSHARED_PTRS_PER_PGD; i++) {
 161                 pgd_t pgd = pgdp[i];
 162
 163                 if (pgd_val(pgd) != 0) {
 164                         pmd_t *pmd = (pmd_t *)pgd_page_vaddr(pgd);
 165
 166                         pgdp[i] = native_make_pgd(0);
 167
 168                         paravirt_release_pd(pgd_val(pgd) >> PAGE_SHIFT);
 169                         pmd_free(mm, pmd);
 170                 }
 171         }
 172 }
 173
 174 /*
 175  * In PAE mode, we need to do a cr3 reload (=tlb flush) when
 176  * updating the top-level pagetable entries to guarantee the
 177  * processor notices the update.  Since this is expensive, and
 178  * all 4 top-level entries are used almost immediately in a
 179  * new process's life, we just pre-populate them here.
 180  *
 181  * Also, if we're in a paravirt environment where the kernel pmd is
 182  * not shared between pagetables (!SHARED_KERNEL_PMDS), we allocate
 183  * and initialize the kernel pmds here.
 184  */
 185 static int pgd_prepopulate_pmd(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
 186 {
 187         pud_t *pud;
 188         unsigned long addr;
 189         int i;
 190
 191         pud = pud_offset(pgd, 0);
 192         for (addr = i = 0; i < UNSHARED_PTRS_PER_PGD;
 193              i++, pud++, addr += PUD_SIZE) {
 194                 pmd_t *pmd = pmd_alloc_one(mm, addr);
 195
 196                 if (!pmd) {
 197                         pgd_mop_up_pmds(mm, pgd);
 198                         return 0;
 199                 }
 200
 201                 if (i >= USER_PTRS_PER_PGD)
 202                         memcpy(pmd, (pmd_t *)pgd_page_vaddr(swapper_pg_dir[i]),
 203                                sizeof(pmd_t) * PTRS_PER_PMD);
 204
 205                 pud_populate(mm, pud, pmd);
 206         }
 207
 208         return 1;
 209 }
 210
 211 void pud_populate(struct mm_struct *mm, pud_t *pudp, pmd_t *pmd)
 212 {
 213         paravirt_alloc_pd(mm, __pa(pmd) >> PAGE_SHIFT);
 214
 215         /* Note: almost everything apart from _PAGE_PRESENT is
 216            reserved at the pmd (PDPT) level. */
 217         set_pud(pudp, __pud(__pa(pmd) | _PAGE_PRESENT));
 218
 219         /*
 220          * According to Intel App note "TLBs, Paging-Structure Caches,
 221          * and Their Invalidation", April 2007, document 317080-001,
 222          * section 8.1: in PAE mode we explicitly have to flush the
 223          * TLB via cr3 if the top-level pgd is changed...
 224          */
 225         if (mm == current->active_mm)
 226                 write_cr3(read_cr3());
 227 }
 228 #else  /* !CONFIG_X86_PAE */
 229 /* No need to prepopulate any pagetable entries in non-PAE modes. */
 230 static int pgd_prepopulate_pmd(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
 231 {
 232         return 1;
 233 }
 234
 235 static void pgd_mop_up_pmds(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
 236 {
 237 }
 238 #endif  /* CONFIG_X86_PAE */
 239
 240 pgd_t *pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
 241 {
 242         pgd_t *pgd = (pgd_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 243
 244         /* so that alloc_pd can use it */
 245         mm->pgd = pgd;
 246         if (pgd)
 247                 pgd_ctor(pgd);
 248
 249         if (pgd && !pgd_prepopulate_pmd(mm, pgd)) {
 250                 pgd_dtor(pgd);
 251                 free_page((unsigned long)pgd);
 252                 pgd = NULL;
 253         }
 254
 255         return pgd;
 256 }
 257
 258 void pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
 259 {
 260         pgd_mop_up_pmds(mm, pgd);
 261         pgd_dtor(pgd);
 262         free_page((unsigned long)pgd);
 263 }
 264 #endif