Quelle  subpage_prot.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * Copyright 2007-2008 Paul Mackerras, IBM Corp.
 */

#include <linux/errno.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/pagewalk.h>
#include <linux/hugetlb.h>
#include <linux/syscalls.h>

#include <linux/pgtable.h>
#include <linux/uaccess.h>

/*
 * Free all pages allocated for subpage protection maps and pointers.
 * Also makes sure that the subpage_prot_table structure is
 * reinitialized for the next user.
 */
void subpage_prot_free(struct mm_struct *mm)
{
 struct subpage_prot_table *spt = mm_ctx_subpage_prot(&mm->context);
 unsigned long i, j, addr;
 u32 **p;

 if (!spt)
  return;

 for (i = 0; i < 4; ++i) {
  if (spt->low_prot[i]) {
   free_page((unsigned long)spt->low_prot[i]);
   spt->low_prot[i] = NULL;
  }
 }
 addr = 0;
 for (i = 0; i < (TASK_SIZE_USER64 >> 43); ++i) {
  p = spt->protptrs[i];
  if (!p)
   continue;
  spt->protptrs[i] = NULL;
  for (j = 0; j < SBP_L2_COUNT && addr < spt->maxaddr;
       ++j, addr += PAGE_SIZE)
   if (p[j])
    free_page((unsigned long)p[j]);
  free_page((unsigned long)p);
 }
 spt->maxaddr = 0;
 kfree(spt);
}

static void hpte_flush_range(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
        int npages)
{
 pgd_t *pgd;
 p4d_t *p4d;
 pud_t *pud;
 pmd_t *pmd;
 pte_t *pte;
 spinlock_t *ptl;

 pgd = pgd_offset(mm, addr);
 p4d = p4d_offset(pgd, addr);
 if (p4d_none(*p4d))
  return;
 pud = pud_offset(p4d, addr);
 if (pud_none(*pud))
  return;
 pmd = pmd_offset(pud, addr);
 if (pmd_none(*pmd))
  return;
 pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, addr, &ptl);
 if (!pte)
  return;
 arch_enter_lazy_mmu_mode();
 for (; npages > 0; --npages) {
  pte_update(mm, addr, pte, 0, 0, 0);
  addr += PAGE_SIZE;
  ++pte;
 }
 arch_leave_lazy_mmu_mode();
 pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
}

/*
 * Clear the subpage protection map for an address range, allowing
 * all accesses that are allowed by the pte permissions.
 */
static void subpage_prot_clear(unsigned long addr, unsigned long len)
{
 struct mm_struct *mm = current->mm;
 struct subpage_prot_table *spt;
 u32 **spm, *spp;
 unsigned long i;
 size_t nw;
 unsigned long next, limit;

 mmap_write_lock(mm);

 spt = mm_ctx_subpage_prot(&mm->context);
 if (!spt)
  goto err_out;

 limit = addr + len;
 if (limit > spt->maxaddr)
  limit = spt->maxaddr;
 for (; addr < limit; addr = next) {
  next = pmd_addr_end(addr, limit);
  if (addr < 0x100000000UL) {
   spm = spt->low_prot;
  } else {
   spm = spt->protptrs[addr >> SBP_L3_SHIFT];
   if (!spm)
    continue;
  }
  spp = spm[(addr >> SBP_L2_SHIFT) & (SBP_L2_COUNT - 1)];
  if (!spp)
   continue;
  spp += (addr >> PAGE_SHIFT) & (SBP_L1_COUNT - 1);

  i = (addr >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
  nw = PTRS_PER_PTE - i;
  if (addr + (nw << PAGE_SHIFT) > next)
   nw = (next - addr) >> PAGE_SHIFT;

  memset(spp, 0, nw * sizeof(u32));

  /* now flush any existing HPTEs for the range */
  hpte_flush_range(mm, addr, nw);
 }

err_out:
 mmap_write_unlock(mm);
}

#ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
static int subpage_walk_pmd_entry(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
      unsigned long end, struct mm_walk *walk)
{
 struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
 split_huge_pmd(vma, pmd, addr);
 return 0;
}

static const struct mm_walk_ops subpage_walk_ops = {
 .pmd_entry = subpage_walk_pmd_entry,
 .walk_lock = PGWALK_WRLOCK_VERIFY,
};

static void subpage_mark_vma_nohuge(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
        unsigned long len)
{
 struct vm_area_struct *vma;
 VMA_ITERATOR(vmi, mm, addr);

 /*
 * We don't try too hard, we just mark all the vma in that range
 * VM_NOHUGEPAGE and split them.
 */
 for_each_vma_range(vmi, vma, addr + len) {
  vm_flags_set(vma, VM_NOHUGEPAGE);
  walk_page_vma(vma, &subpage_walk_ops, NULL);
 }
}
#else
static void subpage_mark_vma_nohuge(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
        unsigned long len)
{
 return;
}
#endif

/*
 * Copy in a subpage protection map for an address range.
 * The map has 2 bits per 4k subpage, so 32 bits per 64k page.
 * Each 2-bit field is 0 to allow any access, 1 to prevent writes,
 * 2 or 3 to prevent all accesses.
 * Note that the normal page protections also apply; the subpage
 * protection mechanism is an additional constraint, so putting 0
 * in a 2-bit field won't allow writes to a page that is otherwise
 * write-protected.
 */
SYSCALL_DEFINE3(subpage_prot, unsigned long, addr,
  unsigned long, len, u32 __user *, map)
{
 struct mm_struct *mm = current->mm;
 struct subpage_prot_table *spt;
 u32 **spm, *spp;
 unsigned long i;
 size_t nw;
 unsigned long next, limit;
 int err;

 if (radix_enabled())
  return -ENOENT;

 /* Check parameters */
 if ((addr & ~PAGE_MASK) || (len & ~PAGE_MASK) ||
     addr >= mm->task_size || len >= mm->task_size ||
     addr + len > mm->task_size)
  return -EINVAL;

 if (is_hugepage_only_range(mm, addr, len))
  return -EINVAL;

 if (!map) {
  /* Clear out the protection map for the address range */
  subpage_prot_clear(addr, len);
  return 0;
 }

 if (!access_ok(map, (len >> PAGE_SHIFT) * sizeof(u32)))
  return -EFAULT;

 mmap_write_lock(mm);

 spt = mm_ctx_subpage_prot(&mm->context);
 if (!spt) {
  /*
 * Allocate subpage prot table if not already done.
 * Do this with mmap_lock held
 */
  spt = kzalloc(sizeof(struct subpage_prot_table), GFP_KERNEL);
  if (!spt) {
   err = -ENOMEM;
   goto out;
  }
  mm->context.hash_context->spt = spt;
 }

 subpage_mark_vma_nohuge(mm, addr, len);
 for (limit = addr + len; addr < limit; addr = next) {
  next = pmd_addr_end(addr, limit);
  err = -ENOMEM;
  if (addr < 0x100000000UL) {
   spm = spt->low_prot;
  } else {
   spm = spt->protptrs[addr >> SBP_L3_SHIFT];
   if (!spm) {
    spm = (u32 **)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
    if (!spm)
     goto out;
    spt->protptrs[addr >> SBP_L3_SHIFT] = spm;
   }
  }
  spm += (addr >> SBP_L2_SHIFT) & (SBP_L2_COUNT - 1);
  spp = *spm;
  if (!spp) {
   spp = (u32 *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
   if (!spp)
    goto out;
   *spm = spp;
  }
  spp += (addr >> PAGE_SHIFT) & (SBP_L1_COUNT - 1);

  local_irq_disable();
  demote_segment_4k(mm, addr);
  local_irq_enable();

  i = (addr >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
  nw = PTRS_PER_PTE - i;
  if (addr + (nw << PAGE_SHIFT) > next)
   nw = (next - addr) >> PAGE_SHIFT;

  mmap_write_unlock(mm);
  if (__copy_from_user(spp, map, nw * sizeof(u32)))
   return -EFAULT;
  map += nw;
  mmap_write_lock(mm);

  /* now flush any existing HPTEs for the range */
  hpte_flush_range(mm, addr, nw);
 }
 if (limit > spt->maxaddr)
  spt->maxaddr = limit;
 err = 0;
 out:
 mmap_write_unlock(mm);
 return err;
}