e691ff734cb5adb5c9e5ff2c0da1c4bd790617ee
[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 /* No PAGE_TABLE_ISOLATION support needed either: */
27 #undef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
28
29 #include "misc.h"
30
31 /* These actually do the work of building the kernel identity maps. */
32 #include <asm/init.h>
33 #include <asm/pgtable.h>
34 /* Use the static base for this part of the boot process */
35 #undef __PAGE_OFFSET
36 #define __PAGE_OFFSET __PAGE_OFFSET_BASE
37 #include "../../mm/ident_map.c"
38
39 /* Used by pgtable.h asm code to force instruction serialization. */
40 unsigned long __force_order;
41
42 /* Used to track our page table allocation area. */
43 struct alloc_pgt_data {
44         unsigned char *pgt_buf;
45         unsigned long pgt_buf_size;
46         unsigned long pgt_buf_offset;
47 };
48
49 /*
50  * Allocates space for a page table entry, using struct alloc_pgt_data
51  * above. Besides the local callers, this is used as the allocation
52  * callback in mapping_info below.
53  */
54 static void *alloc_pgt_page(void *context)
55 {
56         struct alloc_pgt_data *pages = (struct alloc_pgt_data *)context;
57         unsigned char *entry;
58
59         /* Validate there is space available for a new page. */
60         if (pages->pgt_buf_offset >= pages->pgt_buf_size) {
61                 debug_putstr("out of pgt_buf in " __FILE__ "!?\n");
62                 debug_putaddr(pages->pgt_buf_offset);
63                 debug_putaddr(pages->pgt_buf_size);
64                 return NULL;
65         }
66
67         entry = pages->pgt_buf + pages->pgt_buf_offset;
68         pages->pgt_buf_offset += PAGE_SIZE;
69
70         return entry;
71 }
72
73 /* Used to track our allocated page tables. */
74 static struct alloc_pgt_data pgt_data;
75
76 /* The top level page table entry pointer. */
77 static unsigned long top_level_pgt;
78
79 /*
80  * Mapping information structure passed to kernel_ident_mapping_init().
81  * Due to relocation, pointers must be assigned at run time not build time.
82  */
83 static struct x86_mapping_info mapping_info = {
84         .page_flag       = __PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC,
85 };
86
87 /* Locates and clears a region for a new top level page table. */
88 void initialize_identity_maps(void)
89 {
90         /* Init mapping_info with run-time function/buffer pointers. */
91         mapping_info.alloc_pgt_page = alloc_pgt_page;
92         mapping_info.context = &pgt_data;
93
94         /*
95          * It should be impossible for this not to already be true,
96          * but since calling this a second time would rewind the other
97          * counters, let's just make sure this is reset too.
98          */
99         pgt_data.pgt_buf_offset = 0;
100
101         /*
102          * If we came here via startup_32(), cr3 will be _pgtable already
103          * and we must append to the existing area instead of entirely
104          * overwriting it.
105          *
106          * With 5-level paging, we use '_pgtable' to allocate the p4d page table,
107          * the top-level page table is allocated separately.
108          *
109          * p4d_offset(top_level_pgt, 0) would cover both the 4- and 5-level
110          * cases. On 4-level paging it's equal to 'top_level_pgt'.
111          */
112         top_level_pgt = read_cr3_pa();
113         if (p4d_offset((pgd_t *)top_level_pgt, 0) == (p4d_t *)_pgtable) {
114                 debug_putstr("booted via startup_32()\n");
115                 pgt_data.pgt_buf = _pgtable + BOOT_INIT_PGT_SIZE;
116                 pgt_data.pgt_buf_size = BOOT_PGT_SIZE - BOOT_INIT_PGT_SIZE;
117                 memset(pgt_data.pgt_buf, 0, pgt_data.pgt_buf_size);
118         } else {
119                 debug_putstr("booted via startup_64()\n");
120                 pgt_data.pgt_buf = _pgtable;
121                 pgt_data.pgt_buf_size = BOOT_PGT_SIZE;
122                 memset(pgt_data.pgt_buf, 0, pgt_data.pgt_buf_size);
123                 top_level_pgt = (unsigned long)alloc_pgt_page(&pgt_data);
124         }
125 }
126
127 /*
128  * Adds the specified range to what will become the new identity mappings.
129  * Once all ranges have been added, the new mapping is activated by calling
130  * finalize_identity_maps() below.
131  */
132 void add_identity_map(unsigned long start, unsigned long size)
133 {
134         unsigned long end = start + size;
135
136         /* Align boundary to 2M. */
137         start = round_down(start, PMD_SIZE);
138         end = round_up(end, PMD_SIZE);
139         if (start >= end)
140                 return;
141
142         /* Build the mapping. */
143         kernel_ident_mapping_init(&mapping_info, (pgd_t *)top_level_pgt,
144                                   start, end);
145 }
146
147 /*
148  * This switches the page tables to the new level4 that has been built
149  * via calls to add_identity_map() above. If booted via startup_32(),
150  * this is effectively a no-op.
151  */
152 void finalize_identity_maps(void)
153 {
154         write_cr3(top_level_pgt);
155 }