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 : : #include <linux/pseudo_fs.h>
35 : : #include <uapi/linux/magic.h>
36 : : #include <linux/mount.h>
37 : :
38 : : #ifdef CONFIG_IA64
39 : : # include <linux/efi.h>
40 : : #endif
41 : :
42 : : #define DEVMEM_MINOR 1
43 : : #define DEVPORT_MINOR 4
44 : :
45 : : static inline unsigned long size_inside_page(unsigned long start,
46 : : unsigned long size)
47 : : {
48 : : unsigned long sz;
49 : :
50 : 0 : sz = PAGE_SIZE - (start & (PAGE_SIZE - 1));
51 : :
52 : 0 : return min(sz, size);
53 : : }
54 : :
55 : : #ifndef ARCH_HAS_VALID_PHYS_ADDR_RANGE
56 : : static inline int valid_phys_addr_range(phys_addr_t addr, size_t count)
57 : : {
58 : : return addr + count <= __pa(high_memory);
59 : : }
60 : :
61 : : static inline int valid_mmap_phys_addr_range(unsigned long pfn, size_t size)
62 : : {
63 : : return 1;
64 : : }
65 : : #endif
66 : :
67 : : #ifdef CONFIG_STRICT_DEVMEM
68 : : static inline int page_is_allowed(unsigned long pfn)
69 : : {
70 : : return devmem_is_allowed(pfn);
71 : : }
72 : : static inline int range_is_allowed(unsigned long pfn, unsigned long size)
73 : : {
74 : : u64 from = ((u64)pfn) << PAGE_SHIFT;
75 : : u64 to = from + size;
76 : : u64 cursor = from;
77 : :
78 : : while (cursor < to) {
79 : : if (!devmem_is_allowed(pfn))
80 : : return 0;
81 : : cursor += PAGE_SIZE;
82 : : pfn++;
83 : : }
84 : : return 1;
85 : : }
86 : : #else
87 : : static inline int page_is_allowed(unsigned long pfn)
88 : : {
89 : : return 1;
90 : : }
91 : : static inline int range_is_allowed(unsigned long pfn, unsigned long size)
92 : : {
93 : : return 1;
94 : : }
95 : : #endif
96 : :
97 : : #ifndef unxlate_dev_mem_ptr
98 : : #define unxlate_dev_mem_ptr unxlate_dev_mem_ptr
99 : : void __weak unxlate_dev_mem_ptr(phys_addr_t phys, void *addr)
100 : : {
101 : : }
102 : : #endif
103 : :
104 : 0 : static inline bool should_stop_iteration(void)
105 : : {
106 : 0 : if (need_resched())
107 : 0 : cond_resched();
108 : 0 : return fatal_signal_pending(current);
109 : : }
110 : :
111 : : /*
112 : : * This funcion reads the *physical* memory. The f_pos points directly to the
113 : : * memory location.
114 : : */
115 : 0 : static ssize_t read_mem(struct file *file, char __user *buf,
116 : : size_t count, loff_t *ppos)
117 : : {
118 : 0 : phys_addr_t p = *ppos;
119 : : ssize_t read, sz;
120 : : void *ptr;
121 : : char *bounce;
122 : : int err;
123 : :
124 : 0 : if (p != *ppos)
125 : : return 0;
126 : :
127 : 0 : if (!valid_phys_addr_range(p, count))
128 : : return -EFAULT;
129 : : read = 0;
130 : : #ifdef __ARCH_HAS_NO_PAGE_ZERO_MAPPED
131 : : /* we don't have page 0 mapped on sparc and m68k.. */
132 : : if (p < PAGE_SIZE) {
133 : : sz = size_inside_page(p, count);
134 : : if (sz > 0) {
135 : : if (clear_user(buf, sz))
136 : : return -EFAULT;
137 : : buf += sz;
138 : : p += sz;
139 : : count -= sz;
140 : : read += sz;
141 : : }
142 : : }
143 : : #endif
144 : :
145 : : bounce = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
146 : 0 : if (!bounce)
147 : : return -ENOMEM;
148 : :
149 : 0 : while (count > 0) {
150 : : unsigned long remaining;
151 : : int allowed, probe;
152 : :
153 : 0 : sz = size_inside_page(p, count);
154 : :
155 : : err = -EPERM;
156 : : allowed = page_is_allowed(p >> PAGE_SHIFT);
157 : : if (!allowed)
158 : : goto failed;
159 : :
160 : : err = -EFAULT;
161 : : if (allowed == 2) {
162 : : /* Show zeros for restricted memory. */
163 : : remaining = clear_user(buf, sz);
164 : : } else {
165 : : /*
166 : : * On ia64 if a page has been mapped somewhere as
167 : : * uncached, then it must also be accessed uncached
168 : : * by the kernel or data corruption may occur.
169 : : */
170 : 0 : ptr = xlate_dev_mem_ptr(p);
171 : 0 : if (!ptr)
172 : : goto failed;
173 : :
174 : 0 : probe = probe_kernel_read(bounce, ptr, sz);
175 : : unxlate_dev_mem_ptr(p, ptr);
176 : 0 : if (probe)
177 : : goto failed;
178 : :
179 : : remaining = copy_to_user(buf, bounce, sz);
180 : : }
181 : :
182 : 0 : if (remaining)
183 : : goto failed;
184 : :
185 : 0 : buf += sz;
186 : 0 : p += sz;
187 : 0 : count -= sz;
188 : 0 : read += sz;
189 : 0 : if (should_stop_iteration())
190 : : break;
191 : : }
192 : 0 : kfree(bounce);
193 : :
194 : 0 : *ppos += read;
195 : 0 : return read;
196 : :
197 : : failed:
198 : 0 : kfree(bounce);
199 : 0 : return err;
200 : : }
201 : :
202 : 0 : static ssize_t write_mem(struct file *file, const char __user *buf,
203 : : size_t count, loff_t *ppos)
204 : : {
205 : 0 : phys_addr_t p = *ppos;
206 : : ssize_t written, sz;
207 : : unsigned long copied;
208 : : void *ptr;
209 : :
210 : 0 : if (p != *ppos)
211 : : return -EFBIG;
212 : :
213 : 0 : if (!valid_phys_addr_range(p, count))
214 : : return -EFAULT;
215 : :
216 : : written = 0;
217 : :
218 : : #ifdef __ARCH_HAS_NO_PAGE_ZERO_MAPPED
219 : : /* we don't have page 0 mapped on sparc and m68k.. */
220 : : if (p < PAGE_SIZE) {
221 : : sz = size_inside_page(p, count);
222 : : /* Hmm. Do something? */
223 : : buf += sz;
224 : : p += sz;
225 : : count -= sz;
226 : : written += sz;
227 : : }
228 : : #endif
229 : :
230 : 0 : while (count > 0) {
231 : : int allowed;
232 : :
233 : 0 : sz = size_inside_page(p, count);
234 : :
235 : : allowed = page_is_allowed(p >> PAGE_SHIFT);
236 : : if (!allowed)
237 : : return -EPERM;
238 : :
239 : : /* Skip actual writing when a page is marked as restricted. */
240 : : if (allowed == 1) {
241 : : /*
242 : : * On ia64 if a page has been mapped somewhere as
243 : : * uncached, then it must also be accessed uncached
244 : : * by the kernel or data corruption may occur.
245 : : */
246 : 0 : ptr = xlate_dev_mem_ptr(p);
247 : 0 : if (!ptr) {
248 : 0 : if (written)
249 : : break;
250 : : return -EFAULT;
251 : : }
252 : :
253 : : copied = copy_from_user(ptr, buf, sz);
254 : : unxlate_dev_mem_ptr(p, ptr);
255 : 0 : if (copied) {
256 : 0 : written += sz - copied;
257 : 0 : if (written)
258 : : break;
259 : : return -EFAULT;
260 : : }
261 : : }
262 : :
263 : 0 : buf += sz;
264 : 0 : p += sz;
265 : 0 : count -= sz;
266 : 0 : written += sz;
267 : 0 : if (should_stop_iteration())
268 : : break;
269 : : }
270 : :
271 : 0 : *ppos += written;
272 : 0 : return written;
273 : : }
274 : :
275 : 0 : int __weak phys_mem_access_prot_allowed(struct file *file,
276 : : unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t *vma_prot)
277 : : {
278 : 0 : return 1;
279 : : }
280 : :
281 : : #ifndef __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
282 : :
283 : : /*
284 : : * Architectures vary in how they handle caching for addresses
285 : : * outside of main memory.
286 : : *
287 : : */
288 : : #ifdef pgprot_noncached
289 : : static int uncached_access(struct file *file, phys_addr_t addr)
290 : : {
291 : : #if defined(CONFIG_IA64)
292 : : /*
293 : : * On ia64, we ignore O_DSYNC because we cannot tolerate memory
294 : : * attribute aliases.
295 : : */
296 : : return !(efi_mem_attributes(addr) & EFI_MEMORY_WB);
297 : : #elif defined(CONFIG_MIPS)
298 : : {
299 : : extern int __uncached_access(struct file *file,
300 : : unsigned long addr);
301 : :
302 : : return __uncached_access(file, addr);
303 : : }
304 : : #else
305 : : /*
306 : : * Accessing memory above the top the kernel knows about or through a
307 : : * file pointer
308 : : * that was marked O_DSYNC will be done non-cached.
309 : : */
310 : : if (file->f_flags & O_DSYNC)
311 : : return 1;
312 : : return addr >= __pa(high_memory);
313 : : #endif
314 : : }
315 : : #endif
316 : :
317 : : static pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
318 : : unsigned long size, pgprot_t vma_prot)
319 : : {
320 : : #ifdef pgprot_noncached
321 : : phys_addr_t offset = pfn << PAGE_SHIFT;
322 : :
323 : : if (uncached_access(file, offset))
324 : : return pgprot_noncached(vma_prot);
325 : : #endif
326 : : return vma_prot;
327 : : }
328 : : #endif
329 : :
330 : : #ifndef CONFIG_MMU
331 : : static unsigned long get_unmapped_area_mem(struct file *file,
332 : : unsigned long addr,
333 : : unsigned long len,
334 : : unsigned long pgoff,
335 : : unsigned long flags)
336 : : {
337 : : if (!valid_mmap_phys_addr_range(pgoff, len))
338 : : return (unsigned long) -EINVAL;
339 : : return pgoff << PAGE_SHIFT;
340 : : }
341 : :
342 : : /* permit direct mmap, for read, write or exec */
343 : : static unsigned memory_mmap_capabilities(struct file *file)
344 : : {
345 : : return NOMMU_MAP_DIRECT |
346 : : NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE | NOMMU_MAP_EXEC;
347 : : }
348 : :
349 : : static unsigned zero_mmap_capabilities(struct file *file)
350 : : {
351 : : return NOMMU_MAP_COPY;
352 : : }
353 : :
354 : : /* can't do an in-place private mapping if there's no MMU */
355 : : static inline int private_mapping_ok(struct vm_area_struct *vma)
356 : : {
357 : : return vma->vm_flags & VM_MAYSHARE;
358 : : }
359 : : #else
360 : :
361 : : static inline int private_mapping_ok(struct vm_area_struct *vma)
362 : : {
363 : : return 1;
364 : : }
365 : : #endif
366 : :
367 : : static const struct vm_operations_struct mmap_mem_ops = {
368 : : #ifdef CONFIG_HAVE_IOREMAP_PROT
369 : : .access = generic_access_phys
370 : : #endif
371 : : };
372 : :
373 : 0 : static int mmap_mem(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
374 : : {
375 : 0 : size_t size = vma->vm_end - vma->vm_start;
376 : 0 : phys_addr_t offset = (phys_addr_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
377 : :
378 : : /* Does it even fit in phys_addr_t? */
379 : 0 : if (offset >> PAGE_SHIFT != vma->vm_pgoff)
380 : : return -EINVAL;
381 : :
382 : : /* It's illegal to wrap around the end of the physical address space. */
383 : 0 : if (offset + (phys_addr_t)size - 1 < offset)
384 : : return -EINVAL;
385 : :
386 : 0 : if (!valid_mmap_phys_addr_range(vma->vm_pgoff, size))
387 : : return -EINVAL;
388 : :
389 : : if (!private_mapping_ok(vma))
390 : : return -ENOSYS;
391 : :
392 : : if (!range_is_allowed(vma->vm_pgoff, size))
393 : : return -EPERM;
394 : :
395 : 0 : if (!phys_mem_access_prot_allowed(file, vma->vm_pgoff, size,
396 : : &vma->vm_page_prot))
397 : : return -EINVAL;
398 : :
399 : 0 : vma->vm_page_prot = phys_mem_access_prot(file, vma->vm_pgoff,
400 : : size,
401 : : vma->vm_page_prot);
402 : :
403 : 0 : vma->vm_ops = &mmap_mem_ops;
404 : :
405 : : /* Remap-pfn-range will mark the range VM_IO */
406 : 0 : if (remap_pfn_range(vma,
407 : : vma->vm_start,
408 : : vma->vm_pgoff,
409 : : size,
410 : : vma->vm_page_prot)) {
411 : : return -EAGAIN;
412 : : }
413 : 0 : return 0;
414 : : }
415 : :
416 : : static int mmap_kmem(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
417 : : {
418 : : unsigned long pfn;
419 : :
420 : : /* Turn a kernel-virtual address into a physical page frame */
421 : : pfn = __pa((u64)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT) >> PAGE_SHIFT;
422 : :
423 : : /*
424 : : * RED-PEN: on some architectures there is more mapped memory than
425 : : * available in mem_map which pfn_valid checks for. Perhaps should add a
426 : : * new macro here.
427 : : *
428 : : * RED-PEN: vmalloc is not supported right now.
429 : : */
430 : : if (!pfn_valid(pfn))
431 : : return -EIO;
432 : :
433 : : vma->vm_pgoff = pfn;
434 : : return mmap_mem(file, vma);
435 : : }
436 : :
437 : : /*
438 : : * This function reads the *virtual* memory as seen by the kernel.
439 : : */
440 : : static ssize_t read_kmem(struct file *file, char __user *buf,
441 : : size_t count, loff_t *ppos)
442 : : {
443 : : unsigned long p = *ppos;
444 : : ssize_t low_count, read, sz;
445 : : char *kbuf; /* k-addr because vread() takes vmlist_lock rwlock */
446 : : int err = 0;
447 : :
448 : : read = 0;
449 : : if (p < (unsigned long) high_memory) {
450 : : low_count = count;
451 : : if (count > (unsigned long)high_memory - p)
452 : : low_count = (unsigned long)high_memory - p;
453 : :
454 : : #ifdef __ARCH_HAS_NO_PAGE_ZERO_MAPPED
455 : : /* we don't have page 0 mapped on sparc and m68k.. */
456 : : if (p < PAGE_SIZE && low_count > 0) {
457 : : sz = size_inside_page(p, low_count);
458 : : if (clear_user(buf, sz))
459 : : return -EFAULT;
460 : : buf += sz;
461 : : p += sz;
462 : : read += sz;
463 : : low_count -= sz;
464 : : count -= sz;
465 : : }
466 : : #endif
467 : : while (low_count > 0) {
468 : : sz = size_inside_page(p, low_count);
469 : :
470 : : /*
471 : : * On ia64 if a page has been mapped somewhere as
472 : : * uncached, then it must also be accessed uncached
473 : : * by the kernel or data corruption may occur
474 : : */
475 : : kbuf = xlate_dev_kmem_ptr((void *)p);
476 : : if (!virt_addr_valid(kbuf))
477 : : return -ENXIO;
478 : :
479 : : if (copy_to_user(buf, kbuf, sz))
480 : : return -EFAULT;
481 : : buf += sz;
482 : : p += sz;
483 : : read += sz;
484 : : low_count -= sz;
485 : : count -= sz;
486 : : if (should_stop_iteration()) {
487 : : count = 0;
488 : : break;
489 : : }
490 : : }
491 : : }
492 : :
493 : : if (count > 0) {
494 : : kbuf = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
495 : : if (!kbuf)
496 : : return -ENOMEM;
497 : : while (count > 0) {
498 : : sz = size_inside_page(p, count);
499 : : if (!is_vmalloc_or_module_addr((void *)p)) {
500 : : err = -ENXIO;
501 : : break;
502 : : }
503 : : sz = vread(kbuf, (char *)p, sz);
504 : : if (!sz)
505 : : break;
506 : : if (copy_to_user(buf, kbuf, sz)) {
507 : : err = -EFAULT;
508 : : break;
509 : : }
510 : : count -= sz;
511 : : buf += sz;
512 : : read += sz;
513 : : p += sz;
514 : : if (should_stop_iteration())
515 : : break;
516 : : }
517 : : free_page((unsigned long)kbuf);
518 : : }
519 : : *ppos = p;
520 : : return read ? read : err;
521 : : }
522 : :
523 : :
524 : : static ssize_t do_write_kmem(unsigned long p, const char __user *buf,
525 : : size_t count, loff_t *ppos)
526 : : {
527 : : ssize_t written, sz;
528 : : unsigned long copied;
529 : :
530 : : written = 0;
531 : : #ifdef __ARCH_HAS_NO_PAGE_ZERO_MAPPED
532 : : /* we don't have page 0 mapped on sparc and m68k.. */
533 : : if (p < PAGE_SIZE) {
534 : : sz = size_inside_page(p, count);
535 : : /* Hmm. Do something? */
536 : : buf += sz;
537 : : p += sz;
538 : : count -= sz;
539 : : written += sz;
540 : : }
541 : : #endif
542 : :
543 : : while (count > 0) {
544 : : void *ptr;
545 : :
546 : : sz = size_inside_page(p, count);
547 : :
548 : : /*
549 : : * On ia64 if a page has been mapped somewhere as uncached, then
550 : : * it must also be accessed uncached by the kernel or data
551 : : * corruption may occur.
552 : : */
553 : : ptr = xlate_dev_kmem_ptr((void *)p);
554 : : if (!virt_addr_valid(ptr))
555 : : return -ENXIO;
556 : :
557 : : copied = copy_from_user(ptr, buf, sz);
558 : : if (copied) {
559 : : written += sz - copied;
560 : : if (written)
561 : : break;
562 : : return -EFAULT;
563 : : }
564 : : buf += sz;
565 : : p += sz;
566 : : count -= sz;
567 : : written += sz;
568 : : if (should_stop_iteration())
569 : : break;
570 : : }
571 : :
572 : : *ppos += written;
573 : : return written;
574 : : }
575 : :
576 : : /*
577 : : * This function writes to the *virtual* memory as seen by the kernel.
578 : : */
579 : : static ssize_t write_kmem(struct file *file, const char __user *buf,
580 : : size_t count, loff_t *ppos)
581 : : {
582 : : unsigned long p = *ppos;
583 : : ssize_t wrote = 0;
584 : : ssize_t virtr = 0;
585 : : char *kbuf; /* k-addr because vwrite() takes vmlist_lock rwlock */
586 : : int err = 0;
587 : :
588 : : if (p < (unsigned long) high_memory) {
589 : : unsigned long to_write = min_t(unsigned long, count,
590 : : (unsigned long)high_memory - p);
591 : : wrote = do_write_kmem(p, buf, to_write, ppos);
592 : : if (wrote != to_write)
593 : : return wrote;
594 : : p += wrote;
595 : : buf += wrote;
596 : : count -= wrote;
597 : : }
598 : :
599 : : if (count > 0) {
600 : : kbuf = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
601 : : if (!kbuf)
602 : : return wrote ? wrote : -ENOMEM;
603 : : while (count > 0) {
604 : : unsigned long sz = size_inside_page(p, count);
605 : : unsigned long n;
606 : :
607 : : if (!is_vmalloc_or_module_addr((void *)p)) {
608 : : err = -ENXIO;
609 : : break;
610 : : }
611 : : n = copy_from_user(kbuf, buf, sz);
612 : : if (n) {
613 : : err = -EFAULT;
614 : : break;
615 : : }
616 : : vwrite(kbuf, (char *)p, sz);
617 : : count -= sz;
618 : : buf += sz;
619 : : virtr += sz;
620 : : p += sz;
621 : : if (should_stop_iteration())
622 : : break;
623 : : }
624 : : free_page((unsigned long)kbuf);
625 : : }
626 : :
627 : : *ppos = p;
628 : : return virtr + wrote ? : err;
629 : : }
630 : :
631 : : static ssize_t read_port(struct file *file, char __user *buf,
632 : : size_t count, loff_t *ppos)
633 : : {
634 : : unsigned long i = *ppos;
635 : : char __user *tmp = buf;
636 : :
637 : : if (!access_ok(buf, count))
638 : : return -EFAULT;
639 : : while (count-- > 0 && i < 65536) {
640 : : if (__put_user(inb(i), tmp) < 0)
641 : : return -EFAULT;
642 : : i++;
643 : : tmp++;
644 : : }
645 : : *ppos = i;
646 : : return tmp-buf;
647 : : }
648 : :
649 : : static ssize_t write_port(struct file *file, const char __user *buf,
650 : : size_t count, loff_t *ppos)
651 : : {
652 : : unsigned long i = *ppos;
653 : : const char __user *tmp = buf;
654 : :
655 : : if (!access_ok(buf, count))
656 : : return -EFAULT;
657 : : while (count-- > 0 && i < 65536) {
658 : : char c;
659 : :
660 : : if (__get_user(c, tmp)) {
661 : : if (tmp > buf)
662 : : break;
663 : : return -EFAULT;
664 : : }
665 : : outb(c, i);
666 : : i++;
667 : : tmp++;
668 : : }
669 : : *ppos = i;
670 : : return tmp-buf;
671 : : }
672 : :
673 : 3 : static ssize_t read_null(struct file *file, char __user *buf,
674 : : size_t count, loff_t *ppos)
675 : : {
676 : 3 : return 0;
677 : : }
678 : :
679 : 3 : static ssize_t write_null(struct file *file, const char __user *buf,
680 : : size_t count, loff_t *ppos)
681 : : {
682 : 3 : return count;
683 : : }
684 : :
685 : 0 : static ssize_t read_iter_null(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
686 : : {
687 : 0 : return 0;
688 : : }
689 : :
690 : 0 : static ssize_t write_iter_null(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
691 : : {
692 : : size_t count = iov_iter_count(from);
693 : 0 : iov_iter_advance(from, count);
694 : 0 : return count;
695 : : }
696 : :
697 : 0 : static int pipe_to_null(struct pipe_inode_info *info, struct pipe_buffer *buf,
698 : : struct splice_desc *sd)
699 : : {
700 : 0 : return sd->len;
701 : : }
702 : :
703 : 0 : static ssize_t splice_write_null(struct pipe_inode_info *pipe, struct file *out,
704 : : loff_t *ppos, size_t len, unsigned int flags)
705 : : {
706 : 0 : return splice_from_pipe(pipe, out, ppos, len, flags, pipe_to_null);
707 : : }
708 : :
709 : 0 : static ssize_t read_iter_zero(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
710 : : {
711 : : size_t written = 0;
712 : :
713 : 0 : while (iov_iter_count(iter)) {
714 : : size_t chunk = iov_iter_count(iter), n;
715 : :
716 : 0 : if (chunk > PAGE_SIZE)
717 : : chunk = PAGE_SIZE; /* Just for latency reasons */
718 : 0 : n = iov_iter_zero(chunk, iter);
719 : 0 : if (!n && iov_iter_count(iter))
720 : 0 : return written ? written : -EFAULT;
721 : 0 : written += n;
722 : 0 : if (signal_pending(current))
723 : 0 : return written ? written : -ERESTARTSYS;
724 : 0 : cond_resched();
725 : : }
726 : 0 : return written;
727 : : }
728 : :
729 : 0 : static int mmap_zero(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
730 : : {
731 : : #ifndef CONFIG_MMU
732 : : return -ENOSYS;
733 : : #endif
734 : 0 : if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
735 : 0 : return shmem_zero_setup(vma);
736 : : vma_set_anonymous(vma);
737 : 0 : return 0;
738 : : }
739 : :
740 : 0 : static unsigned long get_unmapped_area_zero(struct file *file,
741 : : unsigned long addr, unsigned long len,
742 : : unsigned long pgoff, unsigned long flags)
743 : : {
744 : : #ifdef CONFIG_MMU
745 : 0 : if (flags & MAP_SHARED) {
746 : : /*
747 : : * mmap_zero() will call shmem_zero_setup() to create a file,
748 : : * so use shmem's get_unmapped_area in case it can be huge;
749 : : * and pass NULL for file as in mmap.c's get_unmapped_area(),
750 : : * so as not to confuse shmem with our handle on "/dev/zero".
751 : : */
752 : 0 : return shmem_get_unmapped_area(NULL, addr, len, pgoff, flags);
753 : : }
754 : :
755 : : /* Otherwise flags & MAP_PRIVATE: with no shmem object beneath it */
756 : 0 : return current->mm->get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
757 : : #else
758 : : return -ENOSYS;
759 : : #endif
760 : : }
761 : :
762 : 0 : static ssize_t write_full(struct file *file, const char __user *buf,
763 : : size_t count, loff_t *ppos)
764 : : {
765 : 0 : return -ENOSPC;
766 : : }
767 : :
768 : : /*
769 : : * Special lseek() function for /dev/null and /dev/zero. Most notably, you
770 : : * can fopen() both devices with "a" now. This was previously impossible.
771 : : * -- SRB.
772 : : */
773 : 3 : static loff_t null_lseek(struct file *file, loff_t offset, int orig)
774 : : {
775 : 3 : return file->f_pos = 0;
776 : : }
777 : :
778 : : /*
779 : : * The memory devices use the full 32/64 bits of the offset, and so we cannot
780 : : * check against negative addresses: they are ok. The return value is weird,
781 : : * though, in that case (0).
782 : : *
783 : : * also note that seeking relative to the "end of file" isn't supported:
784 : : * it has no meaning, so it returns -EINVAL.
785 : : */
786 : 0 : static loff_t memory_lseek(struct file *file, loff_t offset, int orig)
787 : : {
788 : : loff_t ret;
789 : :
790 : : inode_lock(file_inode(file));
791 : 0 : switch (orig) {
792 : : case SEEK_CUR:
793 : 0 : offset += file->f_pos;
794 : : /* fall through */
795 : : case SEEK_SET:
796 : : /* to avoid userland mistaking f_pos=-9 as -EBADF=-9 */
797 : 0 : if ((unsigned long long)offset >= -MAX_ERRNO) {
798 : : ret = -EOVERFLOW;
799 : : break;
800 : : }
801 : 0 : file->f_pos = offset;
802 : : ret = file->f_pos;
803 : : force_successful_syscall_return();
804 : 0 : break;
805 : : default:
806 : : ret = -EINVAL;
807 : : }
808 : : inode_unlock(file_inode(file));
809 : 0 : return ret;
810 : : }
811 : :
812 : : static struct inode *devmem_inode;
813 : :
814 : : #ifdef CONFIG_IO_STRICT_DEVMEM
815 : : void revoke_devmem(struct resource *res)
816 : : {
817 : : /* pairs with smp_store_release() in devmem_init_inode() */
818 : : struct inode *inode = smp_load_acquire(&devmem_inode);
819 : :
820 : : /*
821 : : * Check that the initialization has completed. Losing the race
822 : : * is ok because it means drivers are claiming resources before
823 : : * the fs_initcall level of init and prevent /dev/mem from
824 : : * establishing mappings.
825 : : */
826 : : if (!inode)
827 : : return;
828 : :
829 : : /*
830 : : * The expectation is that the driver has successfully marked
831 : : * the resource busy by this point, so devmem_is_allowed()
832 : : * should start returning false, however for performance this
833 : : * does not iterate the entire resource range.
834 : : */
835 : : if (devmem_is_allowed(PHYS_PFN(res->start)) &&
836 : : devmem_is_allowed(PHYS_PFN(res->end))) {
837 : : /*
838 : : * *cringe* iomem=relaxed says "go ahead, what's the
839 : : * worst that can happen?"
840 : : */
841 : : return;
842 : : }
843 : :
844 : : unmap_mapping_range(inode->i_mapping, res->start, resource_size(res), 1);
845 : : }
846 : : #endif
847 : :
848 : 0 : static int open_port(struct inode *inode, struct file *filp)
849 : : {
850 : : int rc;
851 : :
852 : 0 : if (!capable(CAP_SYS_RAWIO))
853 : : return -EPERM;
854 : :
855 : 0 : rc = security_locked_down(LOCKDOWN_DEV_MEM);
856 : 0 : if (rc)
857 : : return rc;
858 : :
859 : 0 : if (iminor(inode) != DEVMEM_MINOR)
860 : : return 0;
861 : :
862 : : /*
863 : : * Use a unified address space to have a single point to manage
864 : : * revocations when drivers want to take over a /dev/mem mapped
865 : : * range.
866 : : */
867 : 0 : inode->i_mapping = devmem_inode->i_mapping;
868 : 0 : filp->f_mapping = inode->i_mapping;
869 : :
870 : 0 : return 0;
871 : : }
872 : :
873 : : #define zero_lseek null_lseek
874 : : #define full_lseek null_lseek
875 : : #define write_zero write_null
876 : : #define write_iter_zero write_iter_null
877 : : #define open_mem open_port
878 : : #define open_kmem open_mem
879 : :
880 : : static const struct file_operations __maybe_unused mem_fops = {
881 : : .llseek = memory_lseek,
882 : : .read = read_mem,
883 : : .write = write_mem,
884 : : .mmap = mmap_mem,
885 : : .open = open_mem,
886 : : #ifndef CONFIG_MMU
887 : : .get_unmapped_area = get_unmapped_area_mem,
888 : : .mmap_capabilities = memory_mmap_capabilities,
889 : : #endif
890 : : };
891 : :
892 : : static const struct file_operations __maybe_unused kmem_fops = {
893 : : .llseek = memory_lseek,
894 : : .read = read_kmem,
895 : : .write = write_kmem,
896 : : .mmap = mmap_kmem,
897 : : .open = open_kmem,
898 : : #ifndef CONFIG_MMU
899 : : .get_unmapped_area = get_unmapped_area_mem,
900 : : .mmap_capabilities = memory_mmap_capabilities,
901 : : #endif
902 : : };
903 : :
904 : : static const struct file_operations null_fops = {
905 : : .llseek = null_lseek,
906 : : .read = read_null,
907 : : .write = write_null,
908 : : .read_iter = read_iter_null,
909 : : .write_iter = write_iter_null,
910 : : .splice_write = splice_write_null,
911 : : };
912 : :
913 : : static const struct file_operations __maybe_unused port_fops = {
914 : : .llseek = memory_lseek,
915 : : .read = read_port,
916 : : .write = write_port,
917 : : .open = open_port,
918 : : };
919 : :
920 : : static const struct file_operations zero_fops = {
921 : : .llseek = zero_lseek,
922 : : .write = write_zero,
923 : : .read_iter = read_iter_zero,
924 : : .write_iter = write_iter_zero,
925 : : .mmap = mmap_zero,
926 : : .get_unmapped_area = get_unmapped_area_zero,
927 : : #ifndef CONFIG_MMU
928 : : .mmap_capabilities = zero_mmap_capabilities,
929 : : #endif
930 : : };
931 : :
932 : : static const struct file_operations full_fops = {
933 : : .llseek = full_lseek,
934 : : .read_iter = read_iter_zero,
935 : : .write = write_full,
936 : : };
937 : :
938 : : static const struct memdev {
939 : : const char *name;
940 : : umode_t mode;
941 : : const struct file_operations *fops;
942 : : fmode_t fmode;
943 : : } devlist[] = {
944 : : #ifdef CONFIG_DEVMEM
945 : : [DEVMEM_MINOR] = { "mem", 0, &mem_fops, FMODE_UNSIGNED_OFFSET },
946 : : #endif
947 : : #ifdef CONFIG_DEVKMEM
948 : : [2] = { "kmem", 0, &kmem_fops, FMODE_UNSIGNED_OFFSET },
949 : : #endif
950 : : [3] = { "null", 0666, &null_fops, 0 },
951 : : #ifdef CONFIG_DEVPORT
952 : : [4] = { "port", 0, &port_fops, 0 },
953 : : #endif
954 : : [5] = { "zero", 0666, &zero_fops, 0 },
955 : : [7] = { "full", 0666, &full_fops, 0 },
956 : : [8] = { "random", 0666, &random_fops, 0 },
957 : : [9] = { "urandom", 0666, &urandom_fops, 0 },
958 : : #ifdef CONFIG_PRINTK
959 : : [11] = { "kmsg", 0644, &kmsg_fops, 0 },
960 : : #endif
961 : : };
962 : :
963 : 3 : static int memory_open(struct inode *inode, struct file *filp)
964 : : {
965 : : int minor;
966 : : const struct memdev *dev;
967 : :
968 : 3 : minor = iminor(inode);
969 : 3 : if (minor >= ARRAY_SIZE(devlist))
970 : : return -ENXIO;
971 : :
972 : : dev = &devlist[minor];
973 : 3 : if (!dev->fops)
974 : : return -ENXIO;
975 : :
976 : 3 : filp->f_op = dev->fops;
977 : 3 : filp->f_mode |= dev->fmode;
978 : :
979 : 3 : if (dev->fops->open)
980 : 3 : return dev->fops->open(inode, filp);
981 : :
982 : : return 0;
983 : : }
984 : :
985 : : static const struct file_operations memory_fops = {
986 : : .open = memory_open,
987 : : .llseek = noop_llseek,
988 : : };
989 : :
990 : 3 : static char *mem_devnode(struct device *dev, umode_t *mode)
991 : : {
992 : 3 : if (mode && devlist[MINOR(dev->devt)].mode)
993 : 3 : *mode = devlist[MINOR(dev->devt)].mode;
994 : 3 : return NULL;
995 : : }
996 : :
997 : : static struct class *mem_class;
998 : :
999 : 3 : static int devmem_fs_init_fs_context(struct fs_context *fc)
1000 : : {
1001 : 3 : return init_pseudo(fc, DEVMEM_MAGIC) ? 0 : -ENOMEM;
1002 : : }
1003 : :
1004 : : static struct file_system_type devmem_fs_type = {
1005 : : .name = "devmem",
1006 : : .owner = THIS_MODULE,
1007 : : .init_fs_context = devmem_fs_init_fs_context,
1008 : : .kill_sb = kill_anon_super,
1009 : : };
1010 : :
1011 : 3 : static int devmem_init_inode(void)
1012 : : {
1013 : : static struct vfsmount *devmem_vfs_mount;
1014 : : static int devmem_fs_cnt;
1015 : : struct inode *inode;
1016 : : int rc;
1017 : :
1018 : 3 : rc = simple_pin_fs(&devmem_fs_type, &devmem_vfs_mount, &devmem_fs_cnt);
1019 : 3 : if (rc < 0) {
1020 : 0 : pr_err("Cannot mount /dev/mem pseudo filesystem: %d\n", rc);
1021 : 0 : return rc;
1022 : : }
1023 : :
1024 : 3 : inode = alloc_anon_inode(devmem_vfs_mount->mnt_sb);
1025 : 3 : if (IS_ERR(inode)) {
1026 : : rc = PTR_ERR(inode);
1027 : 0 : pr_err("Cannot allocate inode for /dev/mem: %d\n", rc);
1028 : 0 : simple_release_fs(&devmem_vfs_mount, &devmem_fs_cnt);
1029 : 0 : return rc;
1030 : : }
1031 : :
1032 : : /*
1033 : : * Publish /dev/mem initialized.
1034 : : * Pairs with smp_load_acquire() in revoke_devmem().
1035 : : */
1036 : 3 : smp_store_release(&devmem_inode, inode);
1037 : :
1038 : 3 : return 0;
1039 : : }
1040 : :
1041 : 3 : static int __init chr_dev_init(void)
1042 : : {
1043 : : int minor;
1044 : :
1045 : 3 : if (register_chrdev(MEM_MAJOR, "mem", &memory_fops))
1046 : 0 : printk("unable to get major %d for memory devs\n", MEM_MAJOR);
1047 : :
1048 : 3 : mem_class = class_create(THIS_MODULE, "mem");
1049 : 3 : if (IS_ERR(mem_class))
1050 : 0 : return PTR_ERR(mem_class);
1051 : :
1052 : 3 : mem_class->devnode = mem_devnode;
1053 : 3 : for (minor = 1; minor < ARRAY_SIZE(devlist); minor++) {
1054 : 3 : if (!devlist[minor].name)
1055 : 3 : continue;
1056 : :
1057 : : /*
1058 : : * Create /dev/port?
1059 : : */
1060 : : if ((minor == DEVPORT_MINOR) && !arch_has_dev_port())
1061 : : continue;
1062 : 3 : if ((minor == DEVMEM_MINOR) && devmem_init_inode() != 0)
1063 : 0 : continue;
1064 : :
1065 : 3 : device_create(mem_class, NULL, MKDEV(MEM_MAJOR, minor),
1066 : : NULL, devlist[minor].name);
1067 : : }
1068 : :
1069 : 3 : return tty_init();
1070 : : }
1071 : :
1072 : : fs_initcall(chr_dev_init);
|
