f14a07c2fb9030aa7d350a4a3977d83d22fff983
[muen/linux.git] / arch / powerpc / mm / subpage-prot.c
1 /*
2  * Copyright 2007-2008 Paul Mackerras, IBM Corp.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
6  * as published by the Free Software Foundation; either version
7  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
8  */
9
10 #include <linux/errno.h>
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/gfp.h>
13 #include <linux/types.h>
14 #include <linux/mm.h>
15 #include <linux/hugetlb.h>
16
17 #include <asm/pgtable.h>
18 #include <linux/uaccess.h>
19 #include <asm/tlbflush.h>
20
21 /*
22  * Free all pages allocated for subpage protection maps and pointers.
23  * Also makes sure that the subpage_prot_table structure is
24  * reinitialized for the next user.
25  */
26 void subpage_prot_free(struct mm_struct *mm)
27 {
28         struct subpage_prot_table *spt = &mm->context.spt;
29         unsigned long i, j, addr;
30         u32 **p;
31
32         for (i = 0; i < 4; ++i) {
33                 if (spt->low_prot[i]) {
34                         free_page((unsigned long)spt->low_prot[i]);
35                         spt->low_prot[i] = NULL;
36                 }
37         }
38         addr = 0;
39         for (i = 0; i < (TASK_SIZE_USER64 >> 43); ++i) {
40                 p = spt->protptrs[i];
41                 if (!p)
42                         continue;
43                 spt->protptrs[i] = NULL;
44                 for (j = 0; j < SBP_L2_COUNT && addr < spt->maxaddr;
45                      ++j, addr += PAGE_SIZE)
46                         if (p[j])
47                                 free_page((unsigned long)p[j]);
48                 free_page((unsigned long)p);
49         }
50         spt->maxaddr = 0;
51 }
52
53 void subpage_prot_init_new_context(struct mm_struct *mm)
54 {
55         struct subpage_prot_table *spt = &mm->context.spt;
56
57         memset(spt, 0, sizeof(*spt));
58 }
59
60 static void hpte_flush_range(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
61                              int npages)
62 {
63         pgd_t *pgd;
64         pud_t *pud;
65         pmd_t *pmd;
66         pte_t *pte;
67         spinlock_t *ptl;
68
69         pgd = pgd_offset(mm, addr);
70         if (pgd_none(*pgd))
71                 return;
72         pud = pud_offset(pgd, addr);
73         if (pud_none(*pud))
74                 return;
75         pmd = pmd_offset(pud, addr);
76         if (pmd_none(*pmd))
77                 return;
78         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, addr, &ptl);
79         arch_enter_lazy_mmu_mode();
80         for (; npages > 0; --npages) {
81                 pte_update(mm, addr, pte, 0, 0, 0);
82                 addr += PAGE_SIZE;
83                 ++pte;
84         }
85         arch_leave_lazy_mmu_mode();
86         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
87 }
88
89 /*
90  * Clear the subpage protection map for an address range, allowing
91  * all accesses that are allowed by the pte permissions.
92  */
93 static void subpage_prot_clear(unsigned long addr, unsigned long len)
94 {
95         struct mm_struct *mm = current->mm;
96         struct subpage_prot_table *spt = &mm->context.spt;
97         u32 **spm, *spp;
98         unsigned long i;
99         size_t nw;
100         unsigned long next, limit;
101
102         down_write(&mm->mmap_sem);
103         limit = addr + len;
104         if (limit > spt->maxaddr)
105                 limit = spt->maxaddr;
106         for (; addr < limit; addr = next) {
107                 next = pmd_addr_end(addr, limit);
108                 if (addr < 0x100000000UL) {
109                         spm = spt->low_prot;
110                 } else {
111                         spm = spt->protptrs[addr >> SBP_L3_SHIFT];
112                         if (!spm)
113                                 continue;
114                 }
115                 spp = spm[(addr >> SBP_L2_SHIFT) & (SBP_L2_COUNT - 1)];
116                 if (!spp)
117                         continue;
118                 spp += (addr >> PAGE_SHIFT) & (SBP_L1_COUNT - 1);
119
120                 i = (addr >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
121                 nw = PTRS_PER_PTE - i;
122                 if (addr + (nw << PAGE_SHIFT) > next)
123                         nw = (next - addr) >> PAGE_SHIFT;
124
125                 memset(spp, 0, nw * sizeof(u32));
126
127                 /* now flush any existing HPTEs for the range */
128                 hpte_flush_range(mm, addr, nw);
129         }
130         up_write(&mm->mmap_sem);
131 }
132
133 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
134 static int subpage_walk_pmd_entry(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
135                                   unsigned long end, struct mm_walk *walk)
136 {
137         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
138         split_huge_pmd(vma, pmd, addr);
139         return 0;
140 }
141
142 static void subpage_mark_vma_nohuge(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
143                                     unsigned long len)
144 {
145         struct vm_area_struct *vma;
146         struct mm_walk subpage_proto_walk = {
147                 .mm = mm,
148                 .pmd_entry = subpage_walk_pmd_entry,
149         };
150
151         /*
152          * We don't try too hard, we just mark all the vma in that range
153          * VM_NOHUGEPAGE and split them.
154          */
155         vma = find_vma(mm, addr);
156         /*
157          * If the range is in unmapped range, just return
158          */
159         if (vma && ((addr + len) <= vma->vm_start))
160                 return;
161
162         while (vma) {
163                 if (vma->vm_start >= (addr + len))
164                         break;
165                 vma->vm_flags |= VM_NOHUGEPAGE;
166                 walk_page_vma(vma, &subpage_proto_walk);
167                 vma = vma->vm_next;
168         }
169 }
170 #else
171 static void subpage_mark_vma_nohuge(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
172                                     unsigned long len)
173 {
174         return;
175 }
176 #endif
177
178 /*
179  * Copy in a subpage protection map for an address range.
180  * The map has 2 bits per 4k subpage, so 32 bits per 64k page.
181  * Each 2-bit field is 0 to allow any access, 1 to prevent writes,
182  * 2 or 3 to prevent all accesses.
183  * Note that the normal page protections also apply; the subpage
184  * protection mechanism is an additional constraint, so putting 0
185  * in a 2-bit field won't allow writes to a page that is otherwise
186  * write-protected.
187  */
188 long sys_subpage_prot(unsigned long addr, unsigned long len, u32 __user *map)
189 {
190         struct mm_struct *mm = current->mm;
191         struct subpage_prot_table *spt = &mm->context.spt;
192         u32 **spm, *spp;
193         unsigned long i;
194         size_t nw;
195         unsigned long next, limit;
196         int err;
197
198         if (radix_enabled())
199                 return -ENOENT;
200
201         /* Check parameters */
202         if ((addr & ~PAGE_MASK) || (len & ~PAGE_MASK) ||
203             addr >= mm->task_size || len >= mm->task_size ||
204             addr + len > mm->task_size)
205                 return -EINVAL;
206
207         if (is_hugepage_only_range(mm, addr, len))
208                 return -EINVAL;
209
210         if (!map) {
211                 /* Clear out the protection map for the address range */
212                 subpage_prot_clear(addr, len);
213                 return 0;
214         }
215
216         if (!access_ok(VERIFY_READ, map, (len >> PAGE_SHIFT) * sizeof(u32)))
217                 return -EFAULT;
218
219         down_write(&mm->mmap_sem);
220         subpage_mark_vma_nohuge(mm, addr, len);
221         for (limit = addr + len; addr < limit; addr = next) {
222                 next = pmd_addr_end(addr, limit);
223                 err = -ENOMEM;
224                 if (addr < 0x100000000UL) {
225                         spm = spt->low_prot;
226                 } else {
227                         spm = spt->protptrs[addr >> SBP_L3_SHIFT];
228                         if (!spm) {
229                                 spm = (u32 **)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
230                                 if (!spm)
231                                         goto out;
232                                 spt->protptrs[addr >> SBP_L3_SHIFT] = spm;
233                         }
234                 }
235                 spm += (addr >> SBP_L2_SHIFT) & (SBP_L2_COUNT - 1);
236                 spp = *spm;
237                 if (!spp) {
238                         spp = (u32 *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
239                         if (!spp)
240                                 goto out;
241                         *spm = spp;
242                 }
243                 spp += (addr >> PAGE_SHIFT) & (SBP_L1_COUNT - 1);
244
245                 local_irq_disable();
246                 demote_segment_4k(mm, addr);
247                 local_irq_enable();
248
249                 i = (addr >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
250                 nw = PTRS_PER_PTE - i;
251                 if (addr + (nw << PAGE_SHIFT) > next)
252                         nw = (next - addr) >> PAGE_SHIFT;
253
254                 up_write(&mm->mmap_sem);
255                 if (__copy_from_user(spp, map, nw * sizeof(u32)))
256                         return -EFAULT;
257                 map += nw;
258                 down_write(&mm->mmap_sem);
259
260                 /* now flush any existing HPTEs for the range */
261                 hpte_flush_range(mm, addr, nw);
262         }
263         if (limit > spt->maxaddr)
264                 spt->maxaddr = limit;
265         err = 0;
266  out:
267         up_write(&mm->mmap_sem);
268         return err;
269 }