12d7e7fb4efdf361278fad6a5fca8c8e3f2ee850
[muen/linux.git] / arch / x86 / mm / cpu_entry_area.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2
3 #include <linux/spinlock.h>
4 #include <linux/percpu.h>
5 #include <linux/kallsyms.h>
6 #include <linux/kcore.h>
7
8 #include <asm/cpu_entry_area.h>
9 #include <asm/pgtable.h>
10 #include <asm/fixmap.h>
11 #include <asm/desc.h>
12
13 static DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(struct entry_stack_page, entry_stack_storage);
14
15 #ifdef CONFIG_X86_64
16 static DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(char, exception_stacks
17         [(N_EXCEPTION_STACKS - 1) * EXCEPTION_STKSZ + DEBUG_STKSZ]);
18 #endif
19
20 struct cpu_entry_area *get_cpu_entry_area(int cpu)
21 {
22         unsigned long va = CPU_ENTRY_AREA_PER_CPU + cpu * CPU_ENTRY_AREA_SIZE;
23         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct cpu_entry_area) % PAGE_SIZE != 0);
24
25         return (struct cpu_entry_area *) va;
26 }
27 EXPORT_SYMBOL(get_cpu_entry_area);
28
29 void cea_set_pte(void *cea_vaddr, phys_addr_t pa, pgprot_t flags)
30 {
31         unsigned long va = (unsigned long) cea_vaddr;
32         pte_t pte = pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT, flags);
33
34         /*
35          * The cpu_entry_area is shared between the user and kernel
36          * page tables.  All of its ptes can safely be global.
37          * _PAGE_GLOBAL gets reused to help indicate PROT_NONE for
38          * non-present PTEs, so be careful not to set it in that
39          * case to avoid confusion.
40          */
41         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_PGE) &&
42             (pgprot_val(flags) & _PAGE_PRESENT))
43                 pte = pte_set_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
44
45         set_pte_vaddr(va, pte);
46 }
47
48 static void __init
49 cea_map_percpu_pages(void *cea_vaddr, void *ptr, int pages, pgprot_t prot)
50 {
51         for ( ; pages; pages--, cea_vaddr+= PAGE_SIZE, ptr += PAGE_SIZE)
52                 cea_set_pte(cea_vaddr, per_cpu_ptr_to_phys(ptr), prot);
53 }
54
55 static void percpu_setup_debug_store(int cpu)
56 {
57 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_INTEL
58         int npages;
59         void *cea;
60
61         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL)
62                 return;
63
64         cea = &get_cpu_entry_area(cpu)->cpu_debug_store;
65         npages = sizeof(struct debug_store) / PAGE_SIZE;
66         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct debug_store) % PAGE_SIZE != 0);
67         cea_map_percpu_pages(cea, &per_cpu(cpu_debug_store, cpu), npages,
68                              PAGE_KERNEL);
69
70         cea = &get_cpu_entry_area(cpu)->cpu_debug_buffers;
71         /*
72          * Force the population of PMDs for not yet allocated per cpu
73          * memory like debug store buffers.
74          */
75         npages = sizeof(struct debug_store_buffers) / PAGE_SIZE;
76         for (; npages; npages--, cea += PAGE_SIZE)
77                 cea_set_pte(cea, 0, PAGE_NONE);
78 #endif
79 }
80
81 /* Setup the fixmap mappings only once per-processor */
82 static void __init setup_cpu_entry_area(int cpu)
83 {
84 #ifdef CONFIG_X86_64
85         /* On 64-bit systems, we use a read-only fixmap GDT and TSS. */
86         pgprot_t gdt_prot = PAGE_KERNEL_RO;
87         pgprot_t tss_prot = PAGE_KERNEL_RO;
88 #else
89         /*
90          * On native 32-bit systems, the GDT cannot be read-only because
91          * our double fault handler uses a task gate, and entering through
92          * a task gate needs to change an available TSS to busy.  If the
93          * GDT is read-only, that will triple fault.  The TSS cannot be
94          * read-only because the CPU writes to it on task switches.
95          *
96          * On Xen PV, the GDT must be read-only because the hypervisor
97          * requires it.
98          */
99         pgprot_t gdt_prot = boot_cpu_has(X86_FEATURE_XENPV) ?
100                 PAGE_KERNEL_RO : PAGE_KERNEL;
101         pgprot_t tss_prot = PAGE_KERNEL;
102 #endif
103
104         cea_set_pte(&get_cpu_entry_area(cpu)->gdt, get_cpu_gdt_paddr(cpu),
105                     gdt_prot);
106
107         cea_map_percpu_pages(&get_cpu_entry_area(cpu)->entry_stack_page,
108                              per_cpu_ptr(&entry_stack_storage, cpu), 1,
109                              PAGE_KERNEL);
110
111         /*
112          * The Intel SDM says (Volume 3, 7.2.1):
113          *
114          *  Avoid placing a page boundary in the part of the TSS that the
115          *  processor reads during a task switch (the first 104 bytes). The
116          *  processor may not correctly perform address translations if a
117          *  boundary occurs in this area. During a task switch, the processor
118          *  reads and writes into the first 104 bytes of each TSS (using
119          *  contiguous physical addresses beginning with the physical address
120          *  of the first byte of the TSS). So, after TSS access begins, if
121          *  part of the 104 bytes is not physically contiguous, the processor
122          *  will access incorrect information without generating a page-fault
123          *  exception.
124          *
125          * There are also a lot of errata involving the TSS spanning a page
126          * boundary.  Assert that we're not doing that.
127          */
128         BUILD_BUG_ON((offsetof(struct tss_struct, x86_tss) ^
129                       offsetofend(struct tss_struct, x86_tss)) & PAGE_MASK);
130         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct tss_struct) % PAGE_SIZE != 0);
131         cea_map_percpu_pages(&get_cpu_entry_area(cpu)->tss,
132                              &per_cpu(cpu_tss_rw, cpu),
133                              sizeof(struct tss_struct) / PAGE_SIZE, tss_prot);
134
135 #ifdef CONFIG_X86_32
136         per_cpu(cpu_entry_area, cpu) = get_cpu_entry_area(cpu);
137 #endif
138
139 #ifdef CONFIG_X86_64
140         BUILD_BUG_ON(sizeof(exception_stacks) % PAGE_SIZE != 0);
141         BUILD_BUG_ON(sizeof(exception_stacks) !=
142                      sizeof(((struct cpu_entry_area *)0)->exception_stacks));
143         cea_map_percpu_pages(&get_cpu_entry_area(cpu)->exception_stacks,
144                              &per_cpu(exception_stacks, cpu),
145                              sizeof(exception_stacks) / PAGE_SIZE, PAGE_KERNEL);
146 #endif
147         percpu_setup_debug_store(cpu);
148 }
149
150 static __init void setup_cpu_entry_area_ptes(void)
151 {
152 #ifdef CONFIG_X86_32
153         unsigned long start, end;
154
155         BUILD_BUG_ON(CPU_ENTRY_AREA_PAGES * PAGE_SIZE < CPU_ENTRY_AREA_MAP_SIZE);
156         BUG_ON(CPU_ENTRY_AREA_BASE & ~PMD_MASK);
157
158         start = CPU_ENTRY_AREA_BASE;
159         end = start + CPU_ENTRY_AREA_MAP_SIZE;
160
161         /* Careful here: start + PMD_SIZE might wrap around */
162         for (; start < end && start >= CPU_ENTRY_AREA_BASE; start += PMD_SIZE)
163                 populate_extra_pte(start);
164 #endif
165 }
166
167 void __init setup_cpu_entry_areas(void)
168 {
169         unsigned int cpu;
170
171         setup_cpu_entry_area_ptes();
172
173         for_each_possible_cpu(cpu)
174                 setup_cpu_entry_area(cpu);
175
176         /*
177          * This is the last essential update to swapper_pgdir which needs
178          * to be synchronized to initial_page_table on 32bit.
179          */
180         sync_initial_page_table();
181 }