LCOV - code coverage report
Current view: top level - drivers/char - mem.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: combined.info Lines: 31 215 14.4 %
Date: 2022-04-01 14:17:54 Functions: 5 23 21.7 %
Branches: 14 125 11.2 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
       2                 :            : /*
       3                 :            :  *  linux/drivers/char/mem.c
       4                 :            :  *
       5                 :            :  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
       6                 :            :  *
       7                 :            :  *  Added devfs support.
       8                 :            :  *    Jan-11-1998, C. Scott Ananian <cananian@alumni.princeton.edu>
       9                 :            :  *  Shared /dev/zero mmapping support, Feb 2000, Kanoj Sarcar <kanoj@sgi.com>
      10                 :            :  */
      11                 :            : 
      12                 :            : #include <linux/mm.h>
      13                 :            : #include <linux/miscdevice.h>
      14                 :            : #include <linux/slab.h>
      15                 :            : #include <linux/vmalloc.h>
      16                 :            : #include <linux/mman.h>
      17                 :            : #include <linux/random.h>
      18                 :            : #include <linux/init.h>
      19                 :            : #include <linux/raw.h>
      20                 :            : #include <linux/tty.h>
      21                 :            : #include <linux/capability.h>
      22                 :            : #include <linux/ptrace.h>
      23                 :            : #include <linux/device.h>
      24                 :            : #include <linux/highmem.h>
      25                 :            : #include <linux/backing-dev.h>
      26                 :            : #include <linux/shmem_fs.h>
      27                 :            : #include <linux/splice.h>
      28                 :            : #include <linux/pfn.h>
      29                 :            : #include <linux/export.h>
      30                 :            : #include <linux/io.h>
      31                 :            : #include <linux/uio.h>
      32                 :            : #include <linux/uaccess.h>
      33                 :            : #include <linux/security.h>
      34                 :            : 
      35                 :            : #ifdef CONFIG_IA64
      36                 :            : # include <linux/efi.h>
      37                 :            : #endif
      38                 :            : 
      39                 :            : #define DEVPORT_MINOR   4
      40                 :            : 
      41                 :          0 : static inline unsigned long size_inside_page(unsigned long start,
      42                 :            :                                              unsigned long size)
      43                 :            : {
      44                 :          0 :         unsigned long sz;
      45                 :            : 
      46                 :          0 :         sz = PAGE_SIZE - (start & (PAGE_SIZE - 1));
      47                 :            : 
      48                 :          0 :         return min(sz, size);
      49                 :            : }
      50                 :            : 
      51                 :            : #ifndef ARCH_HAS_VALID_PHYS_ADDR_RANGE
      52                 :            : static inline int valid_phys_addr_range(phys_addr_t addr, size_t count)
      53                 :            : {
      54                 :            :         return addr + count <= __pa(high_memory);
      55                 :            : }
      56                 :            : 
      57                 :            : static inline int valid_mmap_phys_addr_range(unsigned long pfn, size_t size)
      58                 :            : {
      59                 :            :         return 1;
      60                 :            : }
      61                 :            : #endif
      62                 :            : 
      63                 :            : #ifdef CONFIG_STRICT_DEVMEM
      64                 :          0 : static inline int page_is_allowed(unsigned long pfn)
      65                 :            : {
      66                 :          0 :         return devmem_is_allowed(pfn);
      67                 :            : }
      68                 :          0 : static inline int range_is_allowed(unsigned long pfn, unsigned long size)
      69                 :            : {
      70                 :          0 :         u64 from = ((u64)pfn) << PAGE_SHIFT;
      71                 :          0 :         u64 to = from + size;
      72                 :          0 :         u64 cursor = from;
      73                 :            : 
      74         [ #  # ]:          0 :         while (cursor < to) {
      75         [ #  # ]:          0 :                 if (!devmem_is_allowed(pfn))
      76                 :            :                         return 0;
      77                 :          0 :                 cursor += PAGE_SIZE;
      78                 :          0 :                 pfn++;
      79                 :            :         }
      80                 :            :         return 1;
      81                 :            : }
      82                 :            : #else
      83                 :            : static inline int page_is_allowed(unsigned long pfn)
      84                 :            : {
      85                 :            :         return 1;
      86                 :            : }
      87                 :            : static inline int range_is_allowed(unsigned long pfn, unsigned long size)
      88                 :            : {
      89                 :            :         return 1;
      90                 :            : }
      91                 :            : #endif
      92                 :            : 
      93                 :            : #ifndef unxlate_dev_mem_ptr
      94                 :            : #define unxlate_dev_mem_ptr unxlate_dev_mem_ptr
      95                 :            : void __weak unxlate_dev_mem_ptr(phys_addr_t phys, void *addr)
      96                 :            : {
      97                 :            : }
      98                 :            : #endif
      99                 :            : 
     100                 :          0 : static inline bool should_stop_iteration(void)
     101                 :            : {
     102         [ #  # ]:          0 :         if (need_resched())
     103                 :          0 :                 cond_resched();
     104                 :          0 :         return fatal_signal_pending(current);
     105                 :            : }
     106                 :            : 
     107                 :            : /*
     108                 :            :  * This funcion reads the *physical* memory. The f_pos points directly to the
     109                 :            :  * memory location.
     110                 :            :  */
     111                 :          0 : static ssize_t read_mem(struct file *file, char __user *buf,
     112                 :            :                         size_t count, loff_t *ppos)
     113                 :            : {
     114                 :          0 :         phys_addr_t p = *ppos;
     115                 :          0 :         ssize_t read, sz;
     116                 :          0 :         void *ptr;
     117                 :          0 :         char *bounce;
     118                 :          0 :         int err;
     119                 :            : 
     120                 :          0 :         if (p != *ppos)
     121                 :            :                 return 0;
     122                 :            : 
     123         [ #  # ]:          0 :         if (!valid_phys_addr_range(p, count))
     124                 :            :                 return -EFAULT;
     125                 :          0 :         read = 0;
     126                 :            : #ifdef __ARCH_HAS_NO_PAGE_ZERO_MAPPED
     127                 :            :         /* we don't have page 0 mapped on sparc and m68k.. */
     128                 :            :         if (p < PAGE_SIZE) {
     129                 :            :                 sz = size_inside_page(p, count);
     130                 :            :                 if (sz > 0) {
     131                 :            :                         if (clear_user(buf, sz))
     132                 :            :                                 return -EFAULT;
     133                 :            :                         buf += sz;
     134                 :            :                         p += sz;
     135                 :            :                         count -= sz;
     136                 :            :                         read += sz;
     137                 :            :                 }
     138                 :            :         }
     139                 :            : #endif
     140                 :            : 
     141                 :          0 :         bounce = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
     142         [ #  # ]:          0 :         if (!bounce)
     143                 :            :                 return -ENOMEM;
     144                 :            : 
     145         [ #  # ]:          0 :         while (count > 0) {
     146                 :          0 :                 unsigned long remaining;
     147                 :          0 :                 int allowed, probe;
     148                 :            : 
     149                 :          0 :                 sz = size_inside_page(p, count);
     150                 :            : 
     151                 :          0 :                 err = -EPERM;
     152                 :          0 :                 allowed = page_is_allowed(p >> PAGE_SHIFT);
     153         [ #  # ]:          0 :                 if (!allowed)
     154                 :          0 :                         goto failed;
     155                 :            : 
     156                 :          0 :                 err = -EFAULT;
     157         [ #  # ]:          0 :                 if (allowed == 2) {
     158                 :            :                         /* Show zeros for restricted memory. */
     159                 :          0 :                         remaining = clear_user(buf, sz);
     160                 :            :                 } else {
     161                 :            :                         /*
     162                 :            :                          * On ia64 if a page has been mapped somewhere as
     163                 :            :                          * uncached, then it must also be accessed uncached
     164                 :            :                          * by the kernel or data corruption may occur.
     165                 :            :                          */
     166                 :          0 :                         ptr = xlate_dev_mem_ptr(p);
     167         [ #  # ]:          0 :                         if (!ptr)
     168                 :          0 :                                 goto failed;
     169                 :            : 
     170                 :          0 :                         probe = probe_kernel_read(bounce, ptr, sz);
     171                 :          0 :                         unxlate_dev_mem_ptr(p, ptr);
     172         [ #  # ]:          0 :                         if (probe)
     173                 :          0 :                                 goto failed;
     174                 :            : 
     175         [ #  # ]:          0 :                         remaining = copy_to_user(buf, bounce, sz);
     176                 :            :                 }
     177                 :            : 
     178         [ #  # ]:          0 :                 if (remaining)
     179                 :          0 :                         goto failed;
     180                 :            : 
     181                 :          0 :                 buf += sz;
     182                 :          0 :                 p += sz;
     183                 :          0 :                 count -= sz;
     184                 :          0 :                 read += sz;
     185         [ #  # ]:          0 :                 if (should_stop_iteration())
     186                 :            :                         break;
     187                 :            :         }
     188                 :          0 :         kfree(bounce);
     189                 :            : 
     190                 :          0 :         *ppos += read;
     191                 :          0 :         return read;
     192                 :            : 
     193                 :          0 : failed:
     194                 :          0 :         kfree(bounce);
     195                 :          0 :         return err;
     196                 :            : }
     197                 :            : 
     198                 :          0 : static ssize_t write_mem(struct file *file, const char __user *buf,
     199                 :            :                          size_t count, loff_t *ppos)
     200                 :            : {
     201                 :          0 :         phys_addr_t p = *ppos;
     202                 :          0 :         ssize_t written, sz;
     203                 :          0 :         unsigned long copied;
     204                 :          0 :         void *ptr;
     205                 :            : 
     206                 :          0 :         if (p != *ppos)
     207                 :            :                 return -EFBIG;
     208                 :            : 
     209         [ #  # ]:          0 :         if (!valid_phys_addr_range(p, count))
     210                 :            :                 return -EFAULT;
     211                 :            : 
     212                 :            :         written = 0;
     213                 :            : 
     214                 :            : #ifdef __ARCH_HAS_NO_PAGE_ZERO_MAPPED
     215                 :            :         /* we don't have page 0 mapped on sparc and m68k.. */
     216                 :            :         if (p < PAGE_SIZE) {
     217                 :            :                 sz = size_inside_page(p, count);
     218                 :            :                 /* Hmm. Do something? */
     219                 :            :                 buf += sz;
     220                 :            :                 p += sz;
     221                 :            :                 count -= sz;
     222                 :            :                 written += sz;
     223                 :            :         }
     224                 :            : #endif
     225                 :            : 
     226         [ #  # ]:          0 :         while (count > 0) {
     227                 :          0 :                 int allowed;
     228                 :            : 
     229                 :          0 :                 sz = size_inside_page(p, count);
     230                 :            : 
     231                 :          0 :                 allowed = page_is_allowed(p >> PAGE_SHIFT);
     232         [ #  # ]:          0 :                 if (!allowed)
     233                 :            :                         return -EPERM;
     234                 :            : 
     235                 :            :                 /* Skip actual writing when a page is marked as restricted. */
     236         [ #  # ]:          0 :                 if (allowed == 1) {
     237                 :            :                         /*
     238                 :            :                          * On ia64 if a page has been mapped somewhere as
     239                 :            :                          * uncached, then it must also be accessed uncached
     240                 :            :                          * by the kernel or data corruption may occur.
     241                 :            :                          */
     242                 :          0 :                         ptr = xlate_dev_mem_ptr(p);
     243         [ #  # ]:          0 :                         if (!ptr) {
     244         [ #  # ]:          0 :                                 if (written)
     245                 :            :                                         break;
     246                 :            :                                 return -EFAULT;
     247                 :            :                         }
     248                 :            : 
     249         [ #  # ]:          0 :                         copied = copy_from_user(ptr, buf, sz);
     250                 :          0 :                         unxlate_dev_mem_ptr(p, ptr);
     251         [ #  # ]:          0 :                         if (copied) {
     252                 :          0 :                                 written += sz - copied;
     253         [ #  # ]:          0 :                                 if (written)
     254                 :            :                                         break;
     255                 :            :                                 return -EFAULT;
     256                 :            :                         }
     257                 :            :                 }
     258                 :            : 
     259                 :          0 :                 buf += sz;
     260                 :          0 :                 p += sz;
     261                 :          0 :                 count -= sz;
     262                 :          0 :                 written += sz;
     263         [ #  # ]:          0 :                 if (should_stop_iteration())
     264                 :            :                         break;
     265                 :            :         }
     266                 :            : 
     267                 :          0 :         *ppos += written;
     268                 :          0 :         return written;
     269                 :            : }
     270                 :            : 
     271                 :          0 : int __weak phys_mem_access_prot_allowed(struct file *file,
     272                 :            :         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t *vma_prot)
     273                 :            : {
     274                 :          0 :         return 1;
     275                 :            : }
     276                 :            : 
     277                 :            : #ifndef __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
     278                 :            : 
     279                 :            : /*
     280                 :            :  * Architectures vary in how they handle caching for addresses
     281                 :            :  * outside of main memory.
     282                 :            :  *
     283                 :            :  */
     284                 :            : #ifdef pgprot_noncached
     285                 :            : static int uncached_access(struct file *file, phys_addr_t addr)
     286                 :            : {
     287                 :            : #if defined(CONFIG_IA64)
     288                 :            :         /*
     289                 :            :          * On ia64, we ignore O_DSYNC because we cannot tolerate memory
     290                 :            :          * attribute aliases.
     291                 :            :          */
     292                 :            :         return !(efi_mem_attributes(addr) & EFI_MEMORY_WB);
     293                 :            : #elif defined(CONFIG_MIPS)
     294                 :            :         {
     295                 :            :                 extern int __uncached_access(struct file *file,
     296                 :            :                                              unsigned long addr);
     297                 :            : 
     298                 :            :                 return __uncached_access(file, addr);
     299                 :            :         }
     300                 :            : #else
     301                 :            :         /*
     302                 :            :          * Accessing memory above the top the kernel knows about or through a
     303                 :            :          * file pointer
     304                 :            :          * that was marked O_DSYNC will be done non-cached.
     305                 :            :          */
     306                 :            :         if (file->f_flags & O_DSYNC)
     307                 :            :                 return 1;
     308                 :            :         return addr >= __pa(high_memory);
     309                 :            : #endif
     310                 :            : }
     311                 :            : #endif
     312                 :            : 
     313                 :            : static pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
     314                 :            :                                      unsigned long size, pgprot_t vma_prot)
     315                 :            : {
     316                 :            : #ifdef pgprot_noncached
     317                 :            :         phys_addr_t offset = pfn << PAGE_SHIFT;
     318                 :            : 
     319                 :            :         if (uncached_access(file, offset))
     320                 :            :                 return pgprot_noncached(vma_prot);
     321                 :            : #endif
     322                 :            :         return vma_prot;
     323                 :            : }
     324                 :            : #endif
     325                 :            : 
     326                 :            : #ifndef CONFIG_MMU
     327                 :            : static unsigned long get_unmapped_area_mem(struct file *file,
     328                 :            :                                            unsigned long addr,
     329                 :            :                                            unsigned long len,
     330                 :            :                                            unsigned long pgoff,
     331                 :            :                                            unsigned long flags)
     332                 :            : {
     333                 :            :         if (!valid_mmap_phys_addr_range(pgoff, len))
     334                 :            :                 return (unsigned long) -EINVAL;
     335                 :            :         return pgoff << PAGE_SHIFT;
     336                 :            : }
     337                 :            : 
     338                 :            : /* permit direct mmap, for read, write or exec */
     339                 :            : static unsigned memory_mmap_capabilities(struct file *file)
     340                 :            : {
     341                 :            :         return NOMMU_MAP_DIRECT |
     342                 :            :                 NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE | NOMMU_MAP_EXEC;
     343                 :            : }
     344                 :            : 
     345                 :            : static unsigned zero_mmap_capabilities(struct file *file)
     346                 :            : {
     347                 :            :         return NOMMU_MAP_COPY;
     348                 :            : }
     349                 :            : 
     350                 :            : /* can't do an in-place private mapping if there's no MMU */
     351                 :            : static inline int private_mapping_ok(struct vm_area_struct *vma)
     352                 :            : {
     353                 :            :         return vma->vm_flags & VM_MAYSHARE;
     354                 :            : }
     355                 :            : #else
     356                 :            : 
     357                 :          0 : static inline int private_mapping_ok(struct vm_area_struct *vma)
     358                 :            : {
     359                 :          0 :         return 1;
     360                 :            : }
     361                 :            : #endif
     362                 :            : 
     363                 :            : static const struct vm_operations_struct mmap_mem_ops = {
     364                 :            : #ifdef CONFIG_HAVE_IOREMAP_PROT
     365                 :            :         .access = generic_access_phys
     366                 :            : #endif
     367                 :            : };
     368                 :            : 
     369                 :          0 : static int mmap_mem(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
     370                 :            : {
     371                 :          0 :         size_t size = vma->vm_end - vma->vm_start;
     372                 :          0 :         phys_addr_t offset = (phys_addr_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
     373                 :            : 
     374                 :            :         /* Does it even fit in phys_addr_t? */
     375         [ #  # ]:          0 :         if (offset >> PAGE_SHIFT != vma->vm_pgoff)
     376                 :            :                 return -EINVAL;
     377                 :            : 
     378                 :            :         /* It's illegal to wrap around the end of the physical address space. */
     379         [ #  # ]:          0 :         if (offset + (phys_addr_t)size - 1 < offset)
     380                 :            :                 return -EINVAL;
     381                 :            : 
     382         [ #  # ]:          0 :         if (!valid_mmap_phys_addr_range(vma->vm_pgoff, size))
     383                 :            :                 return -EINVAL;
     384                 :            : 
     385                 :          0 :         if (!private_mapping_ok(vma))
     386                 :            :                 return -ENOSYS;
     387                 :            : 
     388         [ #  # ]:          0 :         if (!range_is_allowed(vma->vm_pgoff, size))
     389                 :            :                 return -EPERM;
     390                 :            : 
     391         [ #  # ]:          0 :         if (!phys_mem_access_prot_allowed(file, vma->vm_pgoff, size,
     392                 :            :                                                 &vma->vm_page_prot))
     393                 :            :                 return -EINVAL;
     394                 :            : 
     395                 :          0 :         vma->vm_page_prot = phys_mem_access_prot(file, vma->vm_pgoff,
     396                 :            :                                                  size,
     397                 :            :                                                  vma->vm_page_prot);
     398                 :            : 
     399                 :          0 :         vma->vm_ops = &mmap_mem_ops;
     400                 :            : 
     401                 :            :         /* Remap-pfn-range will mark the range VM_IO */
     402         [ #  # ]:          0 :         if (remap_pfn_range(vma,
     403                 :            :                             vma->vm_start,
     404                 :            :                             vma->vm_pgoff,
     405                 :            :                             size,
     406                 :            :                             vma->vm_page_prot)) {
     407                 :          0 :                 return -EAGAIN;
     408                 :            :         }
     409                 :            :         return 0;
     410                 :            : }
     411                 :            : 
     412                 :            : static int mmap_kmem(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
     413                 :            : {
     414                 :            :         unsigned long pfn;
     415                 :            : 
     416                 :            :         /* Turn a kernel-virtual address into a physical page frame */
     417                 :            :         pfn = __pa((u64)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT) >> PAGE_SHIFT;
     418                 :            : 
     419                 :            :         /*
     420                 :            :          * RED-PEN: on some architectures there is more mapped memory than
     421                 :            :          * available in mem_map which pfn_valid checks for. Perhaps should add a
     422                 :            :          * new macro here.
     423                 :            :          *
     424                 :            :          * RED-PEN: vmalloc is not supported right now.
     425                 :            :          */
     426                 :            :         if (!pfn_valid(pfn))
     427                 :            :                 return -EIO;
     428                 :            : 
     429                 :            :         vma->vm_pgoff = pfn;
     430                 :            :         return mmap_mem(file, vma);
     431                 :            : }
     432                 :            : 
     433                 :            : /*
     434                 :            :  * This function reads the *virtual* memory as seen by the kernel.
     435                 :            :  */
     436                 :            : static ssize_t read_kmem(struct file *file, char __user *buf,
     437                 :            :                          size_t count, loff_t *ppos)
     438                 :            : {
     439                 :            :         unsigned long p = *ppos;
     440                 :            :         ssize_t low_count, read, sz;
     441                 :            :         char *kbuf; /* k-addr because vread() takes vmlist_lock rwlock */
     442                 :            :         int err = 0;
     443                 :            : 
     444                 :            :         read = 0;
     445                 :            :         if (p < (unsigned long) high_memory) {
     446                 :            :                 low_count = count;
     447                 :            :                 if (count > (unsigned long)high_memory - p)
     448                 :            :                         low_count = (unsigned long)high_memory - p;
     449                 :            : 
     450                 :            : #ifdef __ARCH_HAS_NO_PAGE_ZERO_MAPPED
     451                 :            :                 /* we don't have page 0 mapped on sparc and m68k.. */
     452                 :            :                 if (p < PAGE_SIZE && low_count > 0) {
     453                 :            :                         sz = size_inside_page(p, low_count);
     454                 :            :                         if (clear_user(buf, sz))
     455                 :            :                                 return -EFAULT;
     456                 :            :                         buf += sz;
     457                 :            :                         p += sz;
     458                 :            :                         read += sz;
     459                 :            :                         low_count -= sz;
     460                 :            :                         count -= sz;
     461                 :            :                 }
     462                 :            : #endif
     463                 :            :                 while (low_count > 0) {
     464                 :            :                         sz = size_inside_page(p, low_count);
     465                 :            : 
     466                 :            :                         /*
     467                 :            :                          * On ia64 if a page has been mapped somewhere as
     468                 :            :                          * uncached, then it must also be accessed uncached
     469                 :            :                          * by the kernel or data corruption may occur
     470                 :            :                          */
     471                 :            :                         kbuf = xlate_dev_kmem_ptr((void *)p);
     472                 :            :                         if (!virt_addr_valid(kbuf))
     473                 :            :                                 return -ENXIO;
     474                 :            : 
     475                 :            :                         if (copy_to_user(buf, kbuf, sz))
     476                 :            :                                 return -EFAULT;
     477                 :            :                         buf += sz;
     478                 :            :                         p += sz;
     479                 :            :                         read += sz;
     480                 :            :                         low_count -= sz;
     481                 :            :                         count -= sz;
     482                 :            :                         if (should_stop_iteration()) {
     483                 :            :                                 count = 0;
     484                 :            :                                 break;
     485                 :            :                         }
     486                 :            :                 }
     487                 :            :         }
     488                 :            : 
     489                 :            :         if (count > 0) {
     490                 :            :                 kbuf = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
     491                 :            :                 if (!kbuf)
     492                 :            :                         return -ENOMEM;
     493                 :            :                 while (count > 0) {
     494                 :            :                         sz = size_inside_page(p, count);
     495                 :            :                         if (!is_vmalloc_or_module_addr((void *)p)) {
     496                 :            :                                 err = -ENXIO;
     497                 :            :                                 break;
     498                 :            :                         }
     499                 :            :                         sz = vread(kbuf, (char *)p, sz);
     500                 :            :                         if (!sz)
     501                 :            :                                 break;
     502                 :            :                         if (copy_to_user(buf, kbuf, sz)) {
     503                 :            :                                 err = -EFAULT;
     504                 :            :                                 break;
     505                 :            :                         }
     506                 :            :                         count -= sz;
     507                 :            :                         buf += sz;
     508                 :            :                         read += sz;
     509                 :            :                         p += sz;
     510                 :            :                         if (should_stop_iteration())
     511                 :            :                                 break;
     512                 :            :                 }
     513                 :            :                 free_page((unsigned long)kbuf);
     514                 :            :         }
     515                 :            :         *ppos = p;
     516                 :            :         return read ? read : err;
     517                 :            : }
     518                 :            : 
     519                 :            : 
     520                 :            : static ssize_t do_write_kmem(unsigned long p, const char __user *buf,
     521                 :            :                                 size_t count, loff_t *ppos)
     522                 :            : {
     523                 :            :         ssize_t written, sz;
     524                 :            :         unsigned long copied;
     525                 :            : 
     526                 :            :         written = 0;
     527                 :            : #ifdef __ARCH_HAS_NO_PAGE_ZERO_MAPPED
     528                 :            :         /* we don't have page 0 mapped on sparc and m68k.. */
     529                 :            :         if (p < PAGE_SIZE) {
     530                 :            :                 sz = size_inside_page(p, count);
     531                 :            :                 /* Hmm. Do something? */
     532                 :            :                 buf += sz;
     533                 :            :                 p += sz;
     534                 :            :                 count -= sz;
     535                 :            :                 written += sz;
     536                 :            :         }
     537                 :            : #endif
     538                 :            : 
     539                 :            :         while (count > 0) {
     540                 :            :                 void *ptr;
     541                 :            : 
     542                 :            :                 sz = size_inside_page(p, count);
     543                 :            : 
     544                 :            :                 /*
     545                 :            :                  * On ia64 if a page has been mapped somewhere as uncached, then
     546                 :            :                  * it must also be accessed uncached by the kernel or data
     547                 :            :                  * corruption may occur.
     548                 :            :                  */
     549                 :            :                 ptr = xlate_dev_kmem_ptr((void *)p);
     550                 :            :                 if (!virt_addr_valid(ptr))
     551                 :            :                         return -ENXIO;
     552                 :            : 
     553                 :            :                 copied = copy_from_user(ptr, buf, sz);
     554                 :            :                 if (copied) {
     555                 :            :                         written += sz - copied;
     556                 :            :                         if (written)
     557                 :            :                                 break;
     558                 :            :                         return -EFAULT;
     559                 :            :                 }
     560                 :            :                 buf += sz;
     561                 :            :                 p += sz;
     562                 :            :                 count -= sz;
     563                 :            :                 written += sz;
     564                 :            :                 if (should_stop_iteration())
     565                 :            :                         break;
     566                 :            :         }
     567                 :            : 
     568                 :            :         *ppos += written;
     569                 :            :         return written;
     570                 :            : }
     571                 :            : 
     572                 :            : /*
     573                 :            :  * This function writes to the *virtual* memory as seen by the kernel.
     574                 :            :  */
     575                 :            : static ssize_t write_kmem(struct file *file, const char __user *buf,
     576                 :            :                           size_t count, loff_t *ppos)
     577                 :            : {
     578                 :            :         unsigned long p = *ppos;
     579                 :            :         ssize_t wrote = 0;
     580                 :            :         ssize_t virtr = 0;
     581                 :            :         char *kbuf; /* k-addr because vwrite() takes vmlist_lock rwlock */
     582                 :            :         int err = 0;
     583                 :            : 
     584                 :            :         if (p < (unsigned long) high_memory) {
     585                 :            :                 unsigned long to_write = min_t(unsigned long, count,
     586                 :            :                                                (unsigned long)high_memory - p);
     587                 :            :                 wrote = do_write_kmem(p, buf, to_write, ppos);
     588                 :            :                 if (wrote != to_write)
     589                 :            :                         return wrote;
     590                 :            :                 p += wrote;
     591                 :            :                 buf += wrote;
     592                 :            :                 count -= wrote;
     593                 :            :         }
     594                 :            : 
     595                 :            :         if (count > 0) {
     596                 :            :                 kbuf = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
     597                 :            :                 if (!kbuf)
     598                 :            :                         return wrote ? wrote : -ENOMEM;
     599                 :            :                 while (count > 0) {
     600                 :            :                         unsigned long sz = size_inside_page(p, count);
     601                 :            :                         unsigned long n;
     602                 :            : 
     603                 :            :                         if (!is_vmalloc_or_module_addr((void *)p)) {
     604                 :            :                                 err = -ENXIO;
     605                 :            :                                 break;
     606                 :            :                         }
     607                 :            :                         n = copy_from_user(kbuf, buf, sz);
     608                 :            :                         if (n) {
     609                 :            :                                 err = -EFAULT;
     610                 :            :                                 break;
     611                 :            :                         }
     612                 :            :                         vwrite(kbuf, (char *)p, sz);
     613                 :            :                         count -= sz;
     614                 :            :                         buf += sz;
     615                 :            :                         virtr += sz;
     616                 :            :                         p += sz;
     617                 :            :                         if (should_stop_iteration())
     618                 :            :                                 break;
     619                 :            :                 }
     620                 :            :                 free_page((unsigned long)kbuf);
     621                 :            :         }
     622                 :            : 
     623                 :            :         *ppos = p;
     624                 :            :         return virtr + wrote ? : err;
     625                 :            : }
     626                 :            : 
     627                 :          0 : static ssize_t read_port(struct file *file, char __user *buf,
     628                 :            :                          size_t count, loff_t *ppos)
     629                 :            : {
     630                 :          0 :         unsigned long i = *ppos;
     631                 :          0 :         char __user *tmp = buf;
     632                 :            : 
     633   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (!access_ok(buf, count))
     634                 :            :                 return -EFAULT;
     635   [ #  #  #  # ]:          0 :         while (count-- > 0 && i < 65536) {
     636   [ #  #  #  # ]:          0 :                 if (__put_user(inb(i), tmp) < 0)
     637                 :            :                         return -EFAULT;
     638                 :          0 :                 i++;
     639                 :          0 :                 tmp++;
     640                 :            :         }
     641                 :          0 :         *ppos = i;
     642                 :          0 :         return tmp-buf;
     643                 :            : }
     644                 :            : 
     645                 :          0 : static ssize_t write_port(struct file *file, const char __user *buf,
     646                 :            :                           size_t count, loff_t *ppos)
     647                 :            : {
     648                 :          0 :         unsigned long i = *ppos;
     649                 :          0 :         const char __user *tmp = buf;
     650                 :            : 
     651   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (!access_ok(buf, count))
     652                 :            :                 return -EFAULT;
     653   [ #  #  #  # ]:          0 :         while (count-- > 0 && i < 65536) {
     654                 :          0 :                 char c;
     655                 :            : 
     656         [ #  # ]:          0 :                 if (__get_user(c, tmp)) {
     657         [ #  # ]:          0 :                         if (tmp > buf)
     658                 :            :                                 break;
     659                 :            :                         return -EFAULT;
     660                 :            :                 }
     661                 :          0 :                 outb(c, i);
     662                 :          0 :                 i++;
     663                 :          0 :                 tmp++;
     664                 :            :         }
     665                 :          0 :         *ppos = i;
     666                 :          0 :         return tmp-buf;
     667                 :            : }
     668                 :            : 
     669                 :          0 : static ssize_t read_null(struct file *file, char __user *buf,
     670                 :            :                          size_t count, loff_t *ppos)
     671                 :            : {
     672                 :          0 :         return 0;
     673                 :            : }
     674                 :            : 
     675                 :         22 : static ssize_t write_null(struct file *file, const char __user *buf,
     676                 :            :                           size_t count, loff_t *ppos)
     677                 :            : {
     678                 :         22 :         return count;
     679                 :            : }
     680                 :            : 
     681                 :          0 : static ssize_t read_iter_null(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
     682                 :            : {
     683                 :          0 :         return 0;
     684                 :            : }
     685                 :            : 
     686                 :          0 : static ssize_t write_iter_null(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
     687                 :            : {
     688                 :          0 :         size_t count = iov_iter_count(from);
     689                 :          0 :         iov_iter_advance(from, count);
     690                 :          0 :         return count;
     691                 :            : }
     692                 :            : 
     693                 :          0 : static int pipe_to_null(struct pipe_inode_info *info, struct pipe_buffer *buf,
     694                 :            :                         struct splice_desc *sd)
     695                 :            : {
     696                 :          0 :         return sd->len;
     697                 :            : }
     698                 :            : 
     699                 :          0 : static ssize_t splice_write_null(struct pipe_inode_info *pipe, struct file *out,
     700                 :            :                                  loff_t *ppos, size_t len, unsigned int flags)
     701                 :            : {
     702                 :          0 :         return splice_from_pipe(pipe, out, ppos, len, flags, pipe_to_null);
     703                 :            : }
     704                 :            : 
     705                 :          0 : static ssize_t read_iter_zero(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
     706                 :            : {
     707                 :          0 :         size_t written = 0;
     708                 :            : 
     709         [ #  # ]:          0 :         while (iov_iter_count(iter)) {
     710                 :          0 :                 size_t chunk = iov_iter_count(iter), n;
     711                 :            : 
     712                 :          0 :                 if (chunk > PAGE_SIZE)
     713                 :            :                         chunk = PAGE_SIZE;      /* Just for latency reasons */
     714                 :          0 :                 n = iov_iter_zero(chunk, iter);
     715   [ #  #  #  # ]:          0 :                 if (!n && iov_iter_count(iter))
     716         [ #  # ]:          0 :                         return written ? written : -EFAULT;
     717                 :          0 :                 written += n;
     718         [ #  # ]:          0 :                 if (signal_pending(current))
     719         [ #  # ]:          0 :                         return written ? written : -ERESTARTSYS;
     720                 :          0 :                 cond_resched();
     721                 :            :         }
     722                 :          0 :         return written;
     723                 :            : }
     724                 :            : 
     725                 :          0 : static int mmap_zero(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
     726                 :            : {
     727                 :            : #ifndef CONFIG_MMU
     728                 :            :         return -ENOSYS;
     729                 :            : #endif
     730         [ #  # ]:          0 :         if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
     731                 :          0 :                 return shmem_zero_setup(vma);
     732                 :          0 :         vma_set_anonymous(vma);
     733                 :          0 :         return 0;
     734                 :            : }
     735                 :            : 
     736                 :          0 : static unsigned long get_unmapped_area_zero(struct file *file,
     737                 :            :                                 unsigned long addr, unsigned long len,
     738                 :            :                                 unsigned long pgoff, unsigned long flags)
     739                 :            : {
     740                 :            : #ifdef CONFIG_MMU
     741         [ #  # ]:          0 :         if (flags & MAP_SHARED) {
     742                 :            :                 /*
     743                 :            :                  * mmap_zero() will call shmem_zero_setup() to create a file,
     744                 :            :                  * so use shmem's get_unmapped_area in case it can be huge;
     745                 :            :                  * and pass NULL for file as in mmap.c's get_unmapped_area(),
     746                 :            :                  * so as not to confuse shmem with our handle on "/dev/zero".
     747                 :            :                  */
     748                 :          0 :                 return shmem_get_unmapped_area(NULL, addr, len, pgoff, flags);
     749                 :            :         }
     750                 :            : 
     751                 :            :         /* Otherwise flags & MAP_PRIVATE: with no shmem object beneath it */
     752                 :          0 :         return current->mm->get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
     753                 :            : #else
     754                 :            :         return -ENOSYS;
     755                 :            : #endif
     756                 :            : }
     757                 :            : 
     758                 :          0 : static ssize_t write_full(struct file *file, const char __user *buf,
     759                 :            :                           size_t count, loff_t *ppos)
     760                 :            : {
     761                 :          0 :         return -ENOSPC;
     762                 :            : }
     763                 :            : 
     764                 :            : /*
     765                 :            :  * Special lseek() function for /dev/null and /dev/zero.  Most notably, you
     766                 :            :  * can fopen() both devices with "a" now.  This was previously impossible.
     767                 :            :  * -- SRB.
     768                 :            :  */
     769                 :         11 : static loff_t null_lseek(struct file *file, loff_t offset, int orig)
     770                 :            : {
     771                 :         11 :         return file->f_pos = 0;
     772                 :            : }
     773                 :            : 
     774                 :            : /*
     775                 :            :  * The memory devices use the full 32/64 bits of the offset, and so we cannot
     776                 :            :  * check against negative addresses: they are ok. The return value is weird,
     777                 :            :  * though, in that case (0).
     778                 :            :  *
     779                 :            :  * also note that seeking relative to the "end of file" isn't supported:
     780                 :            :  * it has no meaning, so it returns -EINVAL.
     781                 :            :  */
     782                 :          0 : static loff_t memory_lseek(struct file *file, loff_t offset, int orig)
     783                 :            : {
     784                 :          0 :         loff_t ret;
     785                 :            : 
     786                 :          0 :         inode_lock(file_inode(file));
     787      [ #  #  # ]:          0 :         switch (orig) {
     788                 :          0 :         case SEEK_CUR:
     789                 :          0 :                 offset += file->f_pos;
     790                 :            :                 /* fall through */
     791                 :          0 :         case SEEK_SET:
     792                 :            :                 /* to avoid userland mistaking f_pos=-9 as -EBADF=-9 */
     793         [ #  # ]:          0 :                 if ((unsigned long long)offset >= -MAX_ERRNO) {
     794                 :            :                         ret = -EOVERFLOW;
     795                 :            :                         break;
     796                 :            :                 }
     797                 :          0 :                 file->f_pos = offset;
     798                 :          0 :                 ret = file->f_pos;
     799                 :          0 :                 force_successful_syscall_return();
     800                 :          0 :                 break;
     801                 :            :         default:
     802                 :            :                 ret = -EINVAL;
     803                 :            :         }
     804                 :          0 :         inode_unlock(file_inode(file));
     805                 :          0 :         return ret;
     806                 :            : }
     807                 :            : 
     808                 :          0 : static int open_port(struct inode *inode, struct file *filp)
     809                 :            : {
     810         [ #  # ]:          0 :         if (!capable(CAP_SYS_RAWIO))
     811                 :            :                 return -EPERM;
     812                 :            : 
     813                 :          0 :         return security_locked_down(LOCKDOWN_DEV_MEM);
     814                 :            : }
     815                 :            : 
     816                 :            : #define zero_lseek      null_lseek
     817                 :            : #define full_lseek      null_lseek
     818                 :            : #define write_zero      write_null
     819                 :            : #define write_iter_zero write_iter_null
     820                 :            : #define open_mem        open_port
     821                 :            : #define open_kmem       open_mem
     822                 :            : 
     823                 :            : static const struct file_operations __maybe_unused mem_fops = {
     824                 :            :         .llseek         = memory_lseek,
     825                 :            :         .read           = read_mem,
     826                 :            :         .write          = write_mem,
     827                 :            :         .mmap           = mmap_mem,
     828                 :            :         .open           = open_mem,
     829                 :            : #ifndef CONFIG_MMU
     830                 :            :         .get_unmapped_area = get_unmapped_area_mem,
     831                 :            :         .mmap_capabilities = memory_mmap_capabilities,
     832                 :            : #endif
     833                 :            : };
     834                 :            : 
     835                 :            : static const struct file_operations __maybe_unused kmem_fops = {
     836                 :            :         .llseek         = memory_lseek,
     837                 :            :         .read           = read_kmem,
     838                 :            :         .write          = write_kmem,
     839                 :            :         .mmap           = mmap_kmem,
     840                 :            :         .open           = open_kmem,
     841                 :            : #ifndef CONFIG_MMU
     842                 :            :         .get_unmapped_area = get_unmapped_area_mem,
     843                 :            :         .mmap_capabilities = memory_mmap_capabilities,
     844                 :            : #endif
     845                 :            : };
     846                 :            : 
     847                 :            : static const struct file_operations null_fops = {
     848                 :            :         .llseek         = null_lseek,
     849                 :            :         .read           = read_null,
     850                 :            :         .write          = write_null,
     851                 :            :         .read_iter      = read_iter_null,
     852                 :            :         .write_iter     = write_iter_null,
     853                 :            :         .splice_write   = splice_write_null,
     854                 :            : };
     855                 :            : 
     856                 :            : static const struct file_operations __maybe_unused port_fops = {
     857                 :            :         .llseek         = memory_lseek,
     858                 :            :         .read           = read_port,
     859                 :            :         .write          = write_port,
     860                 :            :         .open           = open_port,
     861                 :            : };
     862                 :            : 
     863                 :            : static const struct file_operations zero_fops = {
     864                 :            :         .llseek         = zero_lseek,
     865                 :            :         .write          = write_zero,
     866                 :            :         .read_iter      = read_iter_zero,
     867                 :            :         .write_iter     = write_iter_zero,
     868                 :            :         .mmap           = mmap_zero,
     869                 :            :         .get_unmapped_area = get_unmapped_area_zero,
     870                 :            : #ifndef CONFIG_MMU
     871                 :            :         .mmap_capabilities = zero_mmap_capabilities,
     872                 :            : #endif
     873                 :            : };
     874                 :            : 
     875                 :            : static const struct file_operations full_fops = {
     876                 :            :         .llseek         = full_lseek,
     877                 :            :         .read_iter      = read_iter_zero,
     878                 :            :         .write          = write_full,
     879                 :            : };
     880                 :            : 
     881                 :            : static const struct memdev {
     882                 :            :         const char *name;
     883                 :            :         umode_t mode;
     884                 :            :         const struct file_operations *fops;
     885                 :            :         fmode_t fmode;
     886                 :            : } devlist[] = {
     887                 :            : #ifdef CONFIG_DEVMEM
     888                 :            :          [1] = { "mem", 0, &mem_fops, FMODE_UNSIGNED_OFFSET },
     889                 :            : #endif
     890                 :            : #ifdef CONFIG_DEVKMEM
     891                 :            :          [2] = { "kmem", 0, &kmem_fops, FMODE_UNSIGNED_OFFSET },
     892                 :            : #endif
     893                 :            :          [3] = { "null", 0666, &null_fops, 0 },
     894                 :            : #ifdef CONFIG_DEVPORT
     895                 :            :          [4] = { "port", 0, &port_fops, 0 },
     896                 :            : #endif
     897                 :            :          [5] = { "zero", 0666, &zero_fops, 0 },
     898                 :            :          [7] = { "full", 0666, &full_fops, 0 },
     899                 :            :          [8] = { "random", 0666, &random_fops, 0 },
     900                 :            :          [9] = { "urandom", 0666, &urandom_fops, 0 },
     901                 :            : #ifdef CONFIG_PRINTK
     902                 :            :         [11] = { "kmsg", 0644, &kmsg_fops, 0 },
     903                 :            : #endif
     904                 :            : };
     905                 :            : 
     906                 :       1637 : static int memory_open(struct inode *inode, struct file *filp)
     907                 :            : {
     908                 :       1637 :         int minor;
     909                 :       1637 :         const struct memdev *dev;
     910                 :            : 
     911         [ +  - ]:       1637 :         minor = iminor(inode);
     912         [ +  - ]:       1637 :         if (minor >= ARRAY_SIZE(devlist))
     913                 :            :                 return -ENXIO;
     914                 :            : 
     915                 :       1637 :         dev = &devlist[minor];
     916         [ +  - ]:       1637 :         if (!dev->fops)
     917                 :            :                 return -ENXIO;
     918                 :            : 
     919                 :       1637 :         filp->f_op = dev->fops;
     920                 :       1637 :         filp->f_mode |= dev->fmode;
     921                 :            : 
     922         [ +  + ]:       1637 :         if (dev->fops->open)
     923                 :        187 :                 return dev->fops->open(inode, filp);
     924                 :            : 
     925                 :            :         return 0;
     926                 :            : }
     927                 :            : 
     928                 :            : static const struct file_operations memory_fops = {
     929                 :            :         .open = memory_open,
     930                 :            :         .llseek = noop_llseek,
     931                 :            : };
     932                 :            : 
     933                 :        440 : static char *mem_devnode(struct device *dev, umode_t *mode)
     934                 :            : {
     935   [ +  -  +  + ]:        440 :         if (mode && devlist[MINOR(dev->devt)].mode)
     936                 :        330 :                 *mode = devlist[MINOR(dev->devt)].mode;
     937                 :        440 :         return NULL;
     938                 :            : }
     939                 :            : 
     940                 :            : static struct class *mem_class;
     941                 :            : 
     942                 :         11 : static int __init chr_dev_init(void)
     943                 :            : {
     944                 :         11 :         int minor;
     945                 :            : 
     946         [ -  + ]:         11 :         if (register_chrdev(MEM_MAJOR, "mem", &memory_fops))
     947                 :          0 :                 printk("unable to get major %d for memory devs\n", MEM_MAJOR);
     948                 :            : 
     949                 :         11 :         mem_class = class_create(THIS_MODULE, "mem");
     950         [ -  + ]:         11 :         if (IS_ERR(mem_class))
     951                 :          0 :                 return PTR_ERR(mem_class);
     952                 :            : 
     953                 :         11 :         mem_class->devnode = mem_devnode;
     954         [ +  + ]:        132 :         for (minor = 1; minor < ARRAY_SIZE(devlist); minor++) {
     955         [ +  + ]:        121 :                 if (!devlist[minor].name)
     956                 :         33 :                         continue;
     957                 :            : 
     958                 :            :                 /*
     959                 :            :                  * Create /dev/port?
     960                 :            :                  */
     961                 :         88 :                 if ((minor == DEVPORT_MINOR) && !arch_has_dev_port())
     962                 :            :                         continue;
     963                 :            : 
     964                 :         88 :                 device_create(mem_class, NULL, MKDEV(MEM_MAJOR, minor),
     965                 :            :                               NULL, devlist[minor].name);
     966                 :            :         }
     967                 :            : 
     968                 :         11 :         return tty_init();
     969                 :            : }
     970                 :            : 
     971                 :            : fs_initcall(chr_dev_init);

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