Quelle  pageattr.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2019 SiFive
 */

#include <linux/pagewalk.h>
#include <linux/pgtable.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <asm/tlbflush.h>
#include <asm/bitops.h>
#include <asm/set_memory.h>

struct pageattr_masks {
 pgprot_t set_mask;
 pgprot_t clear_mask;
};

static unsigned long set_pageattr_masks(unsigned long val, struct mm_walk *walk)
{
 struct pageattr_masks *masks = walk->private;
 unsigned long new_val = val;

 new_val &= ~(pgprot_val(masks->clear_mask));
 new_val |= (pgprot_val(masks->set_mask));

 return new_val;
}

static int pageattr_p4d_entry(p4d_t *p4d, unsigned long addr,
         unsigned long next, struct mm_walk *walk)
{
 p4d_t val = p4dp_get(p4d);

 if (p4d_leaf(val)) {
  val = __p4d(set_pageattr_masks(p4d_val(val), walk));
  set_p4d(p4d, val);
 }

 return 0;
}

static int pageattr_pud_entry(pud_t *pud, unsigned long addr,
         unsigned long next, struct mm_walk *walk)
{
 pud_t val = pudp_get(pud);

 if (pud_leaf(val)) {
  val = __pud(set_pageattr_masks(pud_val(val), walk));
  set_pud(pud, val);
 }

 return 0;
}

static int pageattr_pmd_entry(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
         unsigned long next, struct mm_walk *walk)
{
 pmd_t val = pmdp_get(pmd);

 if (pmd_leaf(val)) {
  val = __pmd(set_pageattr_masks(pmd_val(val), walk));
  set_pmd(pmd, val);
 }

 return 0;
}

static int pageattr_pte_entry(pte_t *pte, unsigned long addr,
         unsigned long next, struct mm_walk *walk)
{
 pte_t val = ptep_get(pte);

 val = __pte(set_pageattr_masks(pte_val(val), walk));
 set_pte(pte, val);

 return 0;
}

static int pageattr_pte_hole(unsigned long addr, unsigned long next,
        int depth, struct mm_walk *walk)
{
 /* Nothing to do here */
 return 0;
}

static const struct mm_walk_ops pageattr_ops = {
 .p4d_entry = pageattr_p4d_entry,
 .pud_entry = pageattr_pud_entry,
 .pmd_entry = pageattr_pmd_entry,
 .pte_entry = pageattr_pte_entry,
 .pte_hole = pageattr_pte_hole,
 .walk_lock = PGWALK_RDLOCK,
};

#ifdef CONFIG_64BIT
static int __split_linear_mapping_pmd(pud_t *pudp,
          unsigned long vaddr, unsigned long end)
{
 pmd_t *pmdp;
 unsigned long next;

 pmdp = pmd_offset(pudp, vaddr);

 do {
  next = pmd_addr_end(vaddr, end);

  if (next - vaddr >= PMD_SIZE &&
      vaddr <= (vaddr & PMD_MASK) && end >= next)
   continue;

  if (pmd_leaf(pmdp_get(pmdp))) {
   struct page *pte_page;
   unsigned long pfn = _pmd_pfn(pmdp_get(pmdp));
   pgprot_t prot = __pgprot(pmd_val(pmdp_get(pmdp)) & ~_PAGE_PFN_MASK);
   pte_t *ptep_new;
   int i;

   pte_page = alloc_page(GFP_KERNEL);
   if (!pte_page)
    return -ENOMEM;

   ptep_new = (pte_t *)page_address(pte_page);
   for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; ++i, ++ptep_new)
    set_pte(ptep_new, pfn_pte(pfn + i, prot));

   smp_wmb();

   set_pmd(pmdp, pfn_pmd(page_to_pfn(pte_page), PAGE_TABLE));
  }
 } while (pmdp++, vaddr = next, vaddr != end);

 return 0;
}

static int __split_linear_mapping_pud(p4d_t *p4dp,
          unsigned long vaddr, unsigned long end)
{
 pud_t *pudp;
 unsigned long next;
 int ret;

 pudp = pud_offset(p4dp, vaddr);

 do {
  next = pud_addr_end(vaddr, end);

  if (next - vaddr >= PUD_SIZE &&
      vaddr <= (vaddr & PUD_MASK) && end >= next)
   continue;

  if (pud_leaf(pudp_get(pudp))) {
   struct page *pmd_page;
   unsigned long pfn = _pud_pfn(pudp_get(pudp));
   pgprot_t prot = __pgprot(pud_val(pudp_get(pudp)) & ~_PAGE_PFN_MASK);
   pmd_t *pmdp_new;
   int i;

   pmd_page = alloc_page(GFP_KERNEL);
   if (!pmd_page)
    return -ENOMEM;

   pmdp_new = (pmd_t *)page_address(pmd_page);
   for (i = 0; i < PTRS_PER_PMD; ++i, ++pmdp_new)
    set_pmd(pmdp_new,
     pfn_pmd(pfn + ((i * PMD_SIZE) >> PAGE_SHIFT), prot));

   smp_wmb();

   set_pud(pudp, pfn_pud(page_to_pfn(pmd_page), PAGE_TABLE));
  }

  ret = __split_linear_mapping_pmd(pudp, vaddr, next);
  if (ret)
   return ret;
 } while (pudp++, vaddr = next, vaddr != end);

 return 0;
}

static int __split_linear_mapping_p4d(pgd_t *pgdp,
          unsigned long vaddr, unsigned long end)
{
 p4d_t *p4dp;
 unsigned long next;
 int ret;

 p4dp = p4d_offset(pgdp, vaddr);

 do {
  next = p4d_addr_end(vaddr, end);

  /*
 * If [vaddr; end] contains [vaddr & P4D_MASK; next], we don't
 * need to split, we'll change the protections on the whole P4D.
 */
  if (next - vaddr >= P4D_SIZE &&
      vaddr <= (vaddr & P4D_MASK) && end >= next)
   continue;

  if (p4d_leaf(p4dp_get(p4dp))) {
   struct page *pud_page;
   unsigned long pfn = _p4d_pfn(p4dp_get(p4dp));
   pgprot_t prot = __pgprot(p4d_val(p4dp_get(p4dp)) & ~_PAGE_PFN_MASK);
   pud_t *pudp_new;
   int i;

   pud_page = alloc_page(GFP_KERNEL);
   if (!pud_page)
    return -ENOMEM;

   /*
 * Fill the pud level with leaf puds that have the same
 * protections as the leaf p4d.
 */
   pudp_new = (pud_t *)page_address(pud_page);
   for (i = 0; i < PTRS_PER_PUD; ++i, ++pudp_new)
    set_pud(pudp_new,
     pfn_pud(pfn + ((i * PUD_SIZE) >> PAGE_SHIFT), prot));

   /*
 * Make sure the pud filling is not reordered with the
 * p4d store which could result in seeing a partially
 * filled pud level.
 */
   smp_wmb();

   set_p4d(p4dp, pfn_p4d(page_to_pfn(pud_page), PAGE_TABLE));
  }

  ret = __split_linear_mapping_pud(p4dp, vaddr, next);
  if (ret)
   return ret;
 } while (p4dp++, vaddr = next, vaddr != end);

 return 0;
}

static int __split_linear_mapping_pgd(pgd_t *pgdp,
          unsigned long vaddr,
          unsigned long end)
{
 unsigned long next;
 int ret;

 do {
  next = pgd_addr_end(vaddr, end);
  /* We never use PGD mappings for the linear mapping */
  ret = __split_linear_mapping_p4d(pgdp, vaddr, next);
  if (ret)
   return ret;
 } while (pgdp++, vaddr = next, vaddr != end);

 return 0;
}

static int split_linear_mapping(unsigned long start, unsigned long end)
{
 return __split_linear_mapping_pgd(pgd_offset_k(start), start, end);
}
#endif /* CONFIG_64BIT */

static int __set_memory(unsigned long addr, int numpages, pgprot_t set_mask,
   pgprot_t clear_mask)
{
 int ret;
 unsigned long start = addr;
 unsigned long end = start + PAGE_SIZE * numpages;
 unsigned long __maybe_unused lm_start;
 unsigned long __maybe_unused lm_end;
 struct pageattr_masks masks = {
  .set_mask = set_mask,
  .clear_mask = clear_mask
 };

 if (!numpages)
  return 0;

 mmap_write_lock(&init_mm);

#ifdef CONFIG_64BIT
 /*
 * We are about to change the permissions of a kernel mapping, we must
 * apply the same changes to its linear mapping alias, which may imply
 * splitting a huge mapping.
 */

 if (is_vmalloc_or_module_addr((void *)start)) {
  struct vm_struct *area = NULL;
  int i, page_start;

  area = find_vm_area((void *)start);
  page_start = (start - (unsigned long)area->addr) >> PAGE_SHIFT;

  for (i = page_start; i < page_start + numpages; ++i) {
   lm_start = (unsigned long)page_address(area->pages[i]);
   lm_end = lm_start + PAGE_SIZE;

   ret = split_linear_mapping(lm_start, lm_end);
   if (ret)
    goto unlock;

   ret = walk_kernel_page_table_range(lm_start, lm_end,
          &pageattr_ops, NULL, &masks);
   if (ret)
    goto unlock;
  }
 } else if (is_kernel_mapping(start) || is_linear_mapping(start)) {
  if (is_kernel_mapping(start)) {
   lm_start = (unsigned long)lm_alias(start);
   lm_end = (unsigned long)lm_alias(end);
  } else {
   lm_start = start;
   lm_end = end;
  }

  ret = split_linear_mapping(lm_start, lm_end);
  if (ret)
   goto unlock;

  ret = walk_kernel_page_table_range(lm_start, lm_end,
         &pageattr_ops, NULL, &masks);
  if (ret)
   goto unlock;
 }

 ret =  walk_kernel_page_table_range(start, end, &pageattr_ops, NULL,
         &masks);

unlock:
 mmap_write_unlock(&init_mm);

 /*
 * We can't use flush_tlb_kernel_range() here as we may have split a
 * hugepage that is larger than that, so let's flush everything.
 */
 flush_tlb_all();
#else
 ret =  walk_kernel_page_table_range(start, end, &pageattr_ops, NULL,
         &masks);

 mmap_write_unlock(&init_mm);

 flush_tlb_kernel_range(start, end);
#endif

 return ret;
}

int set_memory_rw_nx(unsigned long addr, int numpages)
{
 return __set_memory(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_READ | _PAGE_WRITE),
       __pgprot(_PAGE_EXEC));
}

int set_memory_ro(unsigned long addr, int numpages)
{
 return __set_memory(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_READ),
       __pgprot(_PAGE_WRITE));
}

int set_memory_rw(unsigned long addr, int numpages)
{
 return __set_memory(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_READ | _PAGE_WRITE),
       __pgprot(0));
}

int set_memory_x(unsigned long addr, int numpages)
{
 return __set_memory(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_EXEC), __pgprot(0));
}

int set_memory_nx(unsigned long addr, int numpages)
{
 return __set_memory(addr, numpages, __pgprot(0), __pgprot(_PAGE_EXEC));
}

int set_direct_map_invalid_noflush(struct page *page)
{
 return __set_memory((unsigned long)page_address(page), 1,
       __pgprot(0), __pgprot(_PAGE_PRESENT));
}

int set_direct_map_default_noflush(struct page *page)
{
 return __set_memory((unsigned long)page_address(page), 1,
       PAGE_KERNEL, __pgprot(_PAGE_EXEC));
}

int set_direct_map_valid_noflush(struct page *page, unsigned nr, bool valid)
{
 pgprot_t set, clear;

 if (valid) {
  set = PAGE_KERNEL;
  clear = __pgprot(_PAGE_EXEC);
 } else {
  set = __pgprot(0);
  clear = __pgprot(_PAGE_PRESENT);
 }

 return __set_memory((unsigned long)page_address(page), nr, set, clear);
}

#ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
static int debug_pagealloc_set_page(pte_t *pte, unsigned long addr, void *data)
{
 int enable = *(int *)data;

 unsigned long val = pte_val(ptep_get(pte));

 if (enable)
  val |= _PAGE_PRESENT;
 else
  val &= ~_PAGE_PRESENT;

 set_pte(pte, __pte(val));

 return 0;
}

void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
{
 if (!debug_pagealloc_enabled())
  return;

 unsigned long start = (unsigned long)page_address(page);
 unsigned long size = PAGE_SIZE * numpages;

 apply_to_existing_page_range(&init_mm, start, size, debug_pagealloc_set_page, &enable);

 flush_tlb_kernel_range(start, start + size);
}
#endif

bool kernel_page_present(struct page *page)
{
 unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
 pgd_t *pgd;
 pud_t *pud;
 p4d_t *p4d;
 pmd_t *pmd;
 pte_t *pte;

 pgd = pgd_offset_k(addr);
 if (!pgd_present(pgdp_get(pgd)))
  return false;
 if (pgd_leaf(pgdp_get(pgd)))
  return true;

 p4d = p4d_offset(pgd, addr);
 if (!p4d_present(p4dp_get(p4d)))
  return false;
 if (p4d_leaf(p4dp_get(p4d)))
  return true;

 pud = pud_offset(p4d, addr);
 if (!pud_present(pudp_get(pud)))
  return false;
 if (pud_leaf(pudp_get(pud)))
  return true;

 pmd = pmd_offset(pud, addr);
 if (!pmd_present(pmdp_get(pmd)))
  return false;
 if (pmd_leaf(pmdp_get(pmd)))
  return true;

 pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
 return pte_present(ptep_get(pte));
}