d5364ca2e3f9290d0ba36606b7e25369f872c144
[muen/linux.git] / arch / x86 / boot / compressed / pagetable.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * This code is used on x86_64 to create page table identity mappings on
4  * demand by building up a new set of page tables (or appending to the
5  * existing ones), and then switching over to them when ready.
6  *
7  * Copyright (C) 2015-2016  Yinghai Lu
8  * Copyright (C)      2016  Kees Cook
9  */
10
11 /*
12  * Since we're dealing with identity mappings, physical and virtual
13  * addresses are the same, so override these defines which are ultimately
14  * used by the headers in misc.h.
15  */
16 #define __pa(x)  ((unsigned long)(x))
17 #define __va(x)  ((void *)((unsigned long)(x)))
18
19 /*
20  * The pgtable.h and mm/ident_map.c includes make use of the SME related
21  * information which is not used in the compressed image support. Un-define
22  * the SME support to avoid any compile and link errors.
23  */
24 #undef CONFIG_AMD_MEM_ENCRYPT
25
26 #include "misc.h"
27
28 /* These actually do the work of building the kernel identity maps. */
29 #include <asm/init.h>
30 #include <asm/pgtable.h>
31 /* Use the static base for this part of the boot process */
32 #undef __PAGE_OFFSET
33 #define __PAGE_OFFSET __PAGE_OFFSET_BASE
34 #include "../../mm/ident_map.c"
35
36 /* Used by pgtable.h asm code to force instruction serialization. */
37 unsigned long __force_order;
38
39 /* Used to track our page table allocation area. */
40 struct alloc_pgt_data {
41         unsigned char *pgt_buf;
42         unsigned long pgt_buf_size;
43         unsigned long pgt_buf_offset;
44 };
45
46 /*
47  * Allocates space for a page table entry, using struct alloc_pgt_data
48  * above. Besides the local callers, this is used as the allocation
49  * callback in mapping_info below.
50  */
51 static void *alloc_pgt_page(void *context)
52 {
53         struct alloc_pgt_data *pages = (struct alloc_pgt_data *)context;
54         unsigned char *entry;
55
56         /* Validate there is space available for a new page. */
57         if (pages->pgt_buf_offset >= pages->pgt_buf_size) {
58                 debug_putstr("out of pgt_buf in " __FILE__ "!?\n");
59                 debug_putaddr(pages->pgt_buf_offset);
60                 debug_putaddr(pages->pgt_buf_size);
61                 return NULL;
62         }
63
64         entry = pages->pgt_buf + pages->pgt_buf_offset;
65         pages->pgt_buf_offset += PAGE_SIZE;
66
67         return entry;
68 }
69
70 /* Used to track our allocated page tables. */
71 static struct alloc_pgt_data pgt_data;
72
73 /* The top level page table entry pointer. */
74 static unsigned long top_level_pgt;
75
76 /*
77  * Mapping information structure passed to kernel_ident_mapping_init().
78  * Due to relocation, pointers must be assigned at run time not build time.
79  */
80 static struct x86_mapping_info mapping_info;
81
82 /* Locates and clears a region for a new top level page table. */
83 void initialize_identity_maps(void)
84 {
85         unsigned long sev_me_mask = get_sev_encryption_mask();
86
87         /* Init mapping_info with run-time function/buffer pointers. */
88         mapping_info.alloc_pgt_page = alloc_pgt_page;
89         mapping_info.context = &pgt_data;
90         mapping_info.page_flag = __PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC | sev_me_mask;
91         mapping_info.kernpg_flag = _KERNPG_TABLE | sev_me_mask;
92
93         /*
94          * It should be impossible for this not to already be true,
95          * but since calling this a second time would rewind the other
96          * counters, let's just make sure this is reset too.
97          */
98         pgt_data.pgt_buf_offset = 0;
99
100         /*
101          * If we came here via startup_32(), cr3 will be _pgtable already
102          * and we must append to the existing area instead of entirely
103          * overwriting it.
104          *
105          * With 5-level paging, we use '_pgtable' to allocate the p4d page table,
106          * the top-level page table is allocated separately.
107          *
108          * p4d_offset(top_level_pgt, 0) would cover both the 4- and 5-level
109          * cases. On 4-level paging it's equal to 'top_level_pgt'.
110          */
111         top_level_pgt = read_cr3_pa();
112         if (p4d_offset((pgd_t *)top_level_pgt, 0) == (p4d_t *)_pgtable) {
113                 debug_putstr("booted via startup_32()\n");
114                 pgt_data.pgt_buf = _pgtable + BOOT_INIT_PGT_SIZE;
115                 pgt_data.pgt_buf_size = BOOT_PGT_SIZE - BOOT_INIT_PGT_SIZE;
116                 memset(pgt_data.pgt_buf, 0, pgt_data.pgt_buf_size);
117         } else {
118                 debug_putstr("booted via startup_64()\n");
119                 pgt_data.pgt_buf = _pgtable;
120                 pgt_data.pgt_buf_size = BOOT_PGT_SIZE;
121                 memset(pgt_data.pgt_buf, 0, pgt_data.pgt_buf_size);
122                 top_level_pgt = (unsigned long)alloc_pgt_page(&pgt_data);
123         }
124 }
125
126 /*
127  * Adds the specified range to what will become the new identity mappings.
128  * Once all ranges have been added, the new mapping is activated by calling
129  * finalize_identity_maps() below.
130  */
131 void add_identity_map(unsigned long start, unsigned long size)
132 {
133         unsigned long end = start + size;
134
135         /* Align boundary to 2M. */
136         start = round_down(start, PMD_SIZE);
137         end = round_up(end, PMD_SIZE);
138         if (start >= end)
139                 return;
140
141         /* Build the mapping. */
142         kernel_ident_mapping_init(&mapping_info, (pgd_t *)top_level_pgt,
143                                   start, end);
144 }
145
146 /*
147  * This switches the page tables to the new level4 that has been built
148  * via calls to add_identity_map() above. If booted via startup_32(),
149  * this is effectively a no-op.
150  */
151 void finalize_identity_maps(void)
152 {
153         write_cr3(top_level_pgt);
154 }