err.no Git - linux-2.6/blob - arch/x86/mm/pageattr.c

   1 /*
   2  * Copyright 2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
   3  * Thanks to Ben LaHaise for precious feedback.
   4  */
   5 #include <linux/highmem.h>
   6 #include <linux/bootmem.h>
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <linux/sched.h>
   9 #include <linux/slab.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11
  12 void clflush_cache_range(void *addr, int size)
  13 {
  14         int i;
  15
  16         for (i = 0; i < size; i += boot_cpu_data.x86_clflush_size)
  17                 clflush(addr+i);
  18 }
  19
  20 #include <asm/processor.h>
  21 #include <asm/tlbflush.h>
  22 #include <asm/sections.h>
  23 #include <asm/uaccess.h>
  24 #include <asm/pgalloc.h>
  25
  26 /*
  27  * We allow the BIOS range to be executable:
  28  */
  29 #define BIOS_BEGIN              0x000a0000
  30 #define BIOS_END                0x00100000
  31
  32 static inline pgprot_t check_exec(pgprot_t prot, unsigned long address)
  33 {
  34         if (__pa(address) >= BIOS_BEGIN && __pa(address) < BIOS_END)
  35                 pgprot_val(prot) &= ~_PAGE_NX;
  36         /*
  37          * Better fail early if someone sets the kernel text to NX.
  38          * Does not cover __inittext
  39          */
  40         BUG_ON(address >= (unsigned long)&_text &&
  41                 address < (unsigned long)&_etext &&
  42                (pgprot_val(prot) & _PAGE_NX));
  43
  44         return prot;
  45 }
  46
  47 pte_t *lookup_address(unsigned long address, int *level)
  48 {
  49         pgd_t *pgd = pgd_offset_k(address);
  50         pud_t *pud;
  51         pmd_t *pmd;
  52
  53         *level = PG_LEVEL_NONE;
  54
  55         if (pgd_none(*pgd))
  56                 return NULL;
  57         pud = pud_offset(pgd, address);
  58         if (pud_none(*pud))
  59                 return NULL;
  60         pmd = pmd_offset(pud, address);
  61         if (pmd_none(*pmd))
  62                 return NULL;
  63
  64         *level = PG_LEVEL_2M;
  65         if (pmd_large(*pmd))
  66                 return (pte_t *)pmd;
  67
  68         *level = PG_LEVEL_4K;
  69         return pte_offset_kernel(pmd, address);
  70 }
  71
  72 static void __set_pmd_pte(pte_t *kpte, unsigned long address, pte_t pte)
  73 {
  74         /* change init_mm */
  75         set_pte_atomic(kpte, pte);
  76 #ifdef CONFIG_X86_32
  77         if (!SHARED_KERNEL_PMD) {
  78                 struct page *page;
  79
  80                 for (page = pgd_list; page; page = (struct page *)page->index) {
  81                         pgd_t *pgd;
  82                         pud_t *pud;
  83                         pmd_t *pmd;
  84
  85                         pgd = (pgd_t *)page_address(page) + pgd_index(address);
  86                         pud = pud_offset(pgd, address);
  87                         pmd = pmd_offset(pud, address);
  88                         set_pte_atomic((pte_t *)pmd, pte);
  89                 }
  90         }
  91 #endif
  92 }
  93
  94 static int split_large_page(pte_t *kpte, unsigned long address)
  95 {
  96         pgprot_t ref_prot = pte_pgprot(pte_clrhuge(*kpte));
  97         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL;
  98         unsigned long flags;
  99         unsigned long addr;
 100         pte_t *pbase, *tmp;
 101         struct page *base;
 102         int i, level;
 103
 104 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 105         gfp_flags = GFP_ATOMIC;
 106 #endif
 107         base = alloc_pages(gfp_flags, 0);
 108         if (!base)
 109                 return -ENOMEM;
 110
 111         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
 112         /*
 113          * Check for races, another CPU might have split this page
 114          * up for us already:
 115          */
 116         tmp = lookup_address(address, &level);
 117         if (tmp != kpte) {
 118                 WARN_ON_ONCE(1);
 119                 goto out_unlock;
 120         }
 121
 122         address = __pa(address);
 123         addr = address & LARGE_PAGE_MASK;
 124         pbase = (pte_t *)page_address(base);
 125 #ifdef CONFIG_X86_32
 126         paravirt_alloc_pt(&init_mm, page_to_pfn(base));
 127 #endif
 128
 129         for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++, addr += PAGE_SIZE)
 130                 set_pte(&pbase[i], pfn_pte(addr >> PAGE_SHIFT, ref_prot));
 131
 132         /*
 133          * Install the new, split up pagetable:
 134          */
 135         __set_pmd_pte(kpte, address, mk_pte(base, ref_prot));
 136         base = NULL;
 137
 138 out_unlock:
 139         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
 140
 141         if (base)
 142                 __free_pages(base, 0);
 143
 144         return 0;
 145 }
 146
 147 static int
 148 __change_page_attr(unsigned long address, unsigned long pfn, pgprot_t prot)
 149 {
 150         struct page *kpte_page;
 151         int level, err = 0;
 152         pte_t *kpte;
 153
 154 #ifdef CONFIG_X86_32
 155         BUG_ON(pfn > max_low_pfn);
 156 #endif
 157
 158 repeat:
 159         kpte = lookup_address(address, &level);
 160         if (!kpte)
 161                 return -EINVAL;
 162
 163         kpte_page = virt_to_page(kpte);
 164         BUG_ON(PageLRU(kpte_page));
 165         BUG_ON(PageCompound(kpte_page));
 166
 167         prot = check_exec(prot, address);
 168
 169         if (level == PG_LEVEL_4K) {
 170                 set_pte_atomic(kpte, pfn_pte(pfn, canon_pgprot(prot)));
 171         } else {
 172                 err = split_large_page(kpte, address);
 173                 if (!err)
 174                         goto repeat;
 175         }
 176         return err;
 177 }
 178
 179 /**
 180  * change_page_attr_addr - Change page table attributes in linear mapping
 181  * @address: Virtual address in linear mapping.
 182  * @numpages: Number of pages to change
 183  * @prot:    New page table attribute (PAGE_*)
 184  *
 185  * Change page attributes of a page in the direct mapping. This is a variant
 186  * of change_page_attr() that also works on memory holes that do not have
 187  * mem_map entry (pfn_valid() is false).
 188  *
 189  * See change_page_attr() documentation for more details.
 190  */
 191
 192 int change_page_attr_addr(unsigned long address, int numpages, pgprot_t prot)
 193 {
 194         int err = 0, kernel_map = 0, i;
 195
 196 #ifdef CONFIG_X86_64
 197         if (address >= __START_KERNEL_map &&
 198                         address < __START_KERNEL_map + KERNEL_TEXT_SIZE) {
 199
 200                 address = (unsigned long)__va(__pa(address));
 201                 kernel_map = 1;
 202         }
 203 #endif
 204
 205         for (i = 0; i < numpages; i++, address += PAGE_SIZE) {
 206                 unsigned long pfn = __pa(address) >> PAGE_SHIFT;
 207
 208                 if (!kernel_map || pte_present(pfn_pte(0, prot))) {
 209                         err = __change_page_attr(address, pfn, prot);
 210                         if (err)
 211                                 break;
 212                 }
 213 #ifdef CONFIG_X86_64
 214                 /*
 215                  * Handle kernel mapping too which aliases part of
 216                  * lowmem:
 217                  */
 218                 if (__pa(address) < KERNEL_TEXT_SIZE) {
 219                         unsigned long addr2;
 220                         pgprot_t prot2;
 221
 222                         addr2 = __START_KERNEL_map + __pa(address);
 223                         /* Make sure the kernel mappings stay executable */
 224                         prot2 = pte_pgprot(pte_mkexec(pfn_pte(0, prot)));
 225                         err = __change_page_attr(addr2, pfn, prot2);
 226                 }
 227 #endif
 228         }
 229
 230         return err;
 231 }
 232
 233 /**
 234  * change_page_attr - Change page table attributes in the linear mapping.
 235  * @page: First page to change
 236  * @numpages: Number of pages to change
 237  * @prot: New protection/caching type (PAGE_*)
 238  *
 239  * Returns 0 on success, otherwise a negated errno.
 240  *
 241  * This should be used when a page is mapped with a different caching policy
 242  * than write-back somewhere - some CPUs do not like it when mappings with
 243  * different caching policies exist. This changes the page attributes of the
 244  * in kernel linear mapping too.
 245  *
 246  * Caller must call global_flush_tlb() later to make the changes active.
 247  *
 248  * The caller needs to ensure that there are no conflicting mappings elsewhere
 249  * (e.g. in user space) * This function only deals with the kernel linear map.
 250  *
 251  * For MMIO areas without mem_map use change_page_attr_addr() instead.
 252  */
 253 int change_page_attr(struct page *page, int numpages, pgprot_t prot)
 254 {
 255         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
 256
 257         return change_page_attr_addr(addr, numpages, prot);
 258 }
 259 EXPORT_SYMBOL(change_page_attr);
 260
 261 static void flush_kernel_map(void *arg)
 262 {
 263         /*
 264          * Flush all to work around Errata in early athlons regarding
 265          * large page flushing.
 266          */
 267         __flush_tlb_all();
 268
 269         if (boot_cpu_data.x86_model >= 4)
 270                 wbinvd();
 271 }
 272
 273 void global_flush_tlb(void)
 274 {
 275         BUG_ON(irqs_disabled());
 276
 277         on_each_cpu(flush_kernel_map, NULL, 1, 1);
 278 }
 279 EXPORT_SYMBOL(global_flush_tlb);
 280
 281 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 282 void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
 283 {
 284         if (PageHighMem(page))
 285                 return;
 286         if (!enable) {
 287                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
 288                                            numpages * PAGE_SIZE);
 289         }
 290
 291         /*
 292          * If page allocator is not up yet then do not call c_p_a():
 293          */
 294         if (!debug_pagealloc_enabled)
 295                 return;
 296
 297         /*
 298          * The return value is ignored - the calls cannot fail,
 299          * large pages are disabled at boot time:
 300          */
 301         change_page_attr(page, numpages, enable ? PAGE_KERNEL : __pgprot(0));
 302
 303         /*
 304          * We should perform an IPI and flush all tlbs,
 305          * but that can deadlock->flush only current cpu:
 306          */
 307         __flush_tlb_all();
 308 }
 309 #endif