Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
       2                 :            : /*
       3                 :            :  *  linux/arch/arm/mm/fault-armv.c
       4                 :            :  *
       5                 :            :  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
       6                 :            :  *  Modifications for ARM processor (c) 1995-2002 Russell King
       7                 :            :  */
       8                 :            : #include <linux/sched.h>
       9                 :            : #include <linux/kernel.h>
      10                 :            : #include <linux/mm.h>
      11                 :            : #include <linux/bitops.h>
      12                 :            : #include <linux/vmalloc.h>
      13                 :            : #include <linux/init.h>
      14                 :            : #include <linux/pagemap.h>
      15                 :            : #include <linux/gfp.h>
      16                 :            : 
      17                 :            : #include <asm/bugs.h>
      18                 :            : #include <asm/cacheflush.h>
      19                 :            : #include <asm/cachetype.h>
      20                 :            : #include <asm/pgtable.h>
      21                 :            : #include <asm/tlbflush.h>
      22                 :            : 
      23                 :            : #include "mm.h"
      24                 :            : 
      25                 :            : static pteval_t shared_pte_mask = L_PTE_MT_BUFFERABLE;
      26                 :            : 
      27                 :            : #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
      28                 :            : /*
      29                 :            :  * We take the easy way out of this problem - we make the
      30                 :            :  * PTE uncacheable.  However, we leave the write buffer on.
      31                 :            :  *
      32                 :            :  * Note that the pte lock held when calling update_mmu_cache must also
      33                 :            :  * guard the pte (somewhere else in the same mm) that we modify here.
      34                 :            :  * Therefore those configurations which might call adjust_pte (those
      35                 :            :  * without CONFIG_CPU_CACHE_VIPT) cannot support split page_table_lock.
      36                 :            :  */
      37                 :            : static int do_adjust_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
      38                 :            :         unsigned long pfn, pte_t *ptep)
      39                 :            : {
      40                 :            :         pte_t entry = *ptep;
      41                 :            :         int ret;
      42                 :            : 
      43                 :            :         /*
      44                 :            :          * If this page is present, it's actually being shared.
      45                 :            :          */
      46                 :            :         ret = pte_present(entry);
      47                 :            : 
      48                 :            :         /*
      49                 :            :          * If this page isn't present, or is already setup to
      50                 :            :          * fault (ie, is old), we can safely ignore any issues.
      51                 :            :          */
      52                 :            :         if (ret && (pte_val(entry) & L_PTE_MT_MASK) != shared_pte_mask) {
      53                 :            :                 flush_cache_page(vma, address, pfn);
      54                 :            :                 outer_flush_range((pfn << PAGE_SHIFT),
      55                 :            :                                   (pfn << PAGE_SHIFT) + PAGE_SIZE);
      56                 :            :                 pte_val(entry) &= ~L_PTE_MT_MASK;
      57                 :            :                 pte_val(entry) |= shared_pte_mask;
      58                 :            :                 set_pte_at(vma->vm_mm, address, ptep, entry);
      59                 :            :                 flush_tlb_page(vma, address);
      60                 :            :         }
      61                 :            : 
      62                 :            :         return ret;
      63                 :            : }
      64                 :            : 
      65                 :            : #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
      66                 :            : /*
      67                 :            :  * If we are using split PTE locks, then we need to take the page
      68                 :            :  * lock here.  Otherwise we are using shared mm->page_table_lock
      69                 :            :  * which is already locked, thus cannot take it.
      70                 :            :  */
      71                 :            : static inline void do_pte_lock(spinlock_t *ptl)
      72                 :            : {
      73                 :            :         /*
      74                 :            :          * Use nested version here to indicate that we are already
      75                 :            :          * holding one similar spinlock.
      76                 :            :          */
      77                 :            :         spin_lock_nested(ptl, SINGLE_DEPTH_NESTING);
      78                 :            : }
      79                 :            : 
      80                 :            : static inline void do_pte_unlock(spinlock_t *ptl)
      81                 :            : {
      82                 :            :         spin_unlock(ptl);
      83                 :            : }
      84                 :            : #else /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
      85                 :            : static inline void do_pte_lock(spinlock_t *ptl) {}
      86                 :            : static inline void do_pte_unlock(spinlock_t *ptl) {}
      87                 :            : #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
      88                 :            : 
      89                 :            : static int adjust_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
      90                 :            :         unsigned long pfn)
      91                 :            : {
      92                 :            :         spinlock_t *ptl;
      93                 :            :         pgd_t *pgd;
      94                 :            :         pud_t *pud;
      95                 :            :         pmd_t *pmd;
      96                 :            :         pte_t *pte;
      97                 :            :         int ret;
      98                 :            : 
      99                 :            :         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
     100                 :            :         if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
     101                 :            :                 return 0;
     102                 :            : 
     103                 :            :         pud = pud_offset(pgd, address);
     104                 :            :         if (pud_none_or_clear_bad(pud))
     105                 :            :                 return 0;
     106                 :            : 
     107                 :            :         pmd = pmd_offset(pud, address);
     108                 :            :         if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
     109                 :            :                 return 0;
     110                 :            : 
     111                 :            :         /*
     112                 :            :          * This is called while another page table is mapped, so we
     113                 :            :          * must use the nested version.  This also means we need to
     114                 :            :          * open-code the spin-locking.
     115                 :            :          */
     116                 :            :         ptl = pte_lockptr(vma->vm_mm, pmd);
     117                 :            :         pte = pte_offset_map(pmd, address);
     118                 :            :         do_pte_lock(ptl);
     119                 :            : 
     120                 :            :         ret = do_adjust_pte(vma, address, pfn, pte);
     121                 :            : 
     122                 :            :         do_pte_unlock(ptl);
     123                 :            :         pte_unmap(pte);
     124                 :            : 
     125                 :            :         return ret;
     126                 :            : }
     127                 :            : 
     128                 :            : static void
     129                 :            : make_coherent(struct address_space *mapping, struct vm_area_struct *vma,
     130                 :            :         unsigned long addr, pte_t *ptep, unsigned long pfn)
     131                 :            : {
     132                 :            :         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
     133                 :            :         struct vm_area_struct *mpnt;
     134                 :            :         unsigned long offset;
     135                 :            :         pgoff_t pgoff;
     136                 :            :         int aliases = 0;
     137                 :            : 
     138                 :            :         pgoff = vma->vm_pgoff + ((addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
     139                 :            : 
     140                 :            :         /*
     141                 :            :          * If we have any shared mappings that are in the same mm
     142                 :            :          * space, then we need to handle them specially to maintain
     143                 :            :          * cache coherency.
     144                 :            :          */
     145                 :            :         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
     146                 :            :         vma_interval_tree_foreach(mpnt, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
     147                 :            :                 /*
     148                 :            :                  * If this VMA is not in our MM, we can ignore it.
     149                 :            :                  * Note that we intentionally mask out the VMA
     150                 :            :                  * that we are fixing up.
     151                 :            :                  */
     152                 :            :                 if (mpnt->vm_mm != mm || mpnt == vma)
     153                 :            :                         continue;
     154                 :            :                 if (!(mpnt->vm_flags & VM_MAYSHARE))
     155                 :            :                         continue;
     156                 :            :                 offset = (pgoff - mpnt->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT;
     157                 :            :                 aliases += adjust_pte(mpnt, mpnt->vm_start + offset, pfn);
     158                 :            :         }
     159                 :            :         flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
     160                 :            :         if (aliases)
     161                 :            :                 do_adjust_pte(vma, addr, pfn, ptep);
     162                 :            : }
     163                 :            : 
     164                 :            : /*
     165                 :            :  * Take care of architecture specific things when placing a new PTE into
     166                 :            :  * a page table, or changing an existing PTE.  Basically, there are two
     167                 :            :  * things that we need to take care of:
     168                 :            :  *
     169                 :            :  *  1. If PG_dcache_clean is not set for the page, we need to ensure
     170                 :            :  *     that any cache entries for the kernels virtual memory
     171                 :            :  *     range are written back to the page.
     172                 :            :  *  2. If we have multiple shared mappings of the same space in
     173                 :            :  *     an object, we need to deal with the cache aliasing issues.
     174                 :            :  *
     175                 :            :  * Note that the pte lock will be held.
     176                 :            :  */
     177                 :            : void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
     178                 :            :         pte_t *ptep)
     179                 :            : {
     180                 :            :         unsigned long pfn = pte_pfn(*ptep);
     181                 :            :         struct address_space *mapping;
     182                 :            :         struct page *page;
     183                 :            : 
     184                 :            :         if (!pfn_valid(pfn))
     185                 :            :                 return;
     186                 :            : 
     187                 :            :         /*
     188                 :            :          * The zero page is never written to, so never has any dirty
     189                 :            :          * cache lines, and therefore never needs to be flushed.
     190                 :            :          */
     191                 :            :         page = pfn_to_page(pfn);
     192                 :            :         if (page == ZERO_PAGE(0))
     193                 :            :                 return;
     194                 :            : 
     195                 :            :         mapping = page_mapping_file(page);
     196                 :            :         if (!test_and_set_bit(PG_dcache_clean, &page->flags))
     197                 :            :                 __flush_dcache_page(mapping, page);
     198                 :            :         if (mapping) {
     199                 :            :                 if (cache_is_vivt())
     200                 :            :                         make_coherent(mapping, vma, addr, ptep, pfn);
     201                 :            :                 else if (vma->vm_flags & VM_EXEC)
     202                 :            :                         __flush_icache_all();
     203                 :            :         }
     204                 :            : }
     205                 :            : #endif  /* __LINUX_ARM_ARCH__ < 6 */
     206                 :            : 
     207                 :            : /*
     208                 :            :  * Check whether the write buffer has physical address aliasing
     209                 :            :  * issues.  If it has, we need to avoid them for the case where
     210                 :            :  * we have several shared mappings of the same object in user
     211                 :            :  * space.
     212                 :            :  */
     213                 :          3 : static int __init check_writebuffer(unsigned long *p1, unsigned long *p2)
     214                 :            : {
     215                 :            :         register unsigned long zero = 0, one = 1, val;
     216                 :            : 
     217                 :          3 :         local_irq_disable();
     218                 :          3 :         mb();
     219                 :          3 :         *p1 = one;
     220                 :          3 :         mb();
     221                 :          3 :         *p2 = zero;
     222                 :          3 :         mb();
     223                 :          3 :         val = *p1;
     224                 :          3 :         mb();
     225                 :          3 :         local_irq_enable();
     226                 :          3 :         return val != zero;
     227                 :            : }
     228                 :            : 
     229                 :          3 : void __init check_writebuffer_bugs(void)
     230                 :            : {
     231                 :            :         struct page *page;
     232                 :            :         const char *reason;
     233                 :            :         unsigned long v = 1;
     234                 :            : 
     235                 :          3 :         pr_info("CPU: Testing write buffer coherency: ");
     236                 :            : 
     237                 :          3 :         page = alloc_page(GFP_KERNEL);
     238                 :          3 :         if (page) {
     239                 :            :                 unsigned long *p1, *p2;
     240                 :          3 :                 pgprot_t prot = __pgprot_modify(PAGE_KERNEL,
     241                 :            :                                         L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_BUFFERABLE);
     242                 :            : 
     243                 :          3 :                 p1 = vmap(&page, 1, VM_IOREMAP, prot);
     244                 :          3 :                 p2 = vmap(&page, 1, VM_IOREMAP, prot);
     245                 :            : 
     246                 :          3 :                 if (p1 && p2) {
     247                 :          3 :                         v = check_writebuffer(p1, p2);
     248                 :            :                         reason = "enabling work-around";
     249                 :            :                 } else {
     250                 :            :                         reason = "unable to map memory\n";
     251                 :            :                 }
     252                 :            : 
     253                 :          3 :                 vunmap(p1);
     254                 :          3 :                 vunmap(p2);
     255                 :          3 :                 put_page(page);
     256                 :            :         } else {
     257                 :            :                 reason = "unable to grab page\n";
     258                 :            :         }
     259                 :            : 
     260                 :          3 :         if (v) {
     261                 :          0 :                 pr_cont("failed, %s\n", reason);
     262                 :          0 :                 shared_pte_mask = L_PTE_MT_UNCACHED;
     263                 :            :         } else {
     264                 :          3 :                 pr_cont("ok\n");
     265                 :            :         }
     266                 :          3 : }