sys/amd64/amd64/mem.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1988 University of Utah.
   5  * Copyright (c) 1982, 1986, 1990 The Regents of the University of California.
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   9  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  10  * Science Department, and code derived from software contributed to
  11  * Berkeley by William Jolitz.
  12  *
  13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  14  * modification, are permitted provided that the following conditions
  15  * are met:
  16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  21  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: Utah $Hdr: mem.c 1.13 89/10/08$
  38  *      from: @(#)mem.c 7.2 (Berkeley) 5/9/91
  39  */
  40
  41 #include <sys/cdefs.h>
  42 __FBSDID("$FreeBSD$");
  43
  44 /*
  45  * Memory special file
  46  */
  47
  48 #include <sys/param.h>
  49 #include <sys/conf.h>
  50 #include <sys/fcntl.h>
  51 #include <sys/ioccom.h>
  52 #include <sys/kernel.h>
  53 #include <sys/lock.h>
  54 #include <sys/malloc.h>
  55 #include <sys/memrange.h>
  56 #include <sys/module.h>
  57 #include <sys/mutex.h>
  58 #include <sys/proc.h>
  59 #include <sys/signalvar.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/uio.h>
  62
  63 #include <machine/md_var.h>
  64 #include <machine/specialreg.h>
  65 #include <machine/vmparam.h>
  66
  67 #include <vm/vm.h>
  68 #include <vm/pmap.h>
  69 #include <vm/vm_extern.h>
  70
  71 #include <machine/memdev.h>
  72
  73 /*
  74  * Used in /dev/mem drivers and elsewhere
  75  */
  76 MALLOC_DEFINE(M_MEMDESC, "memdesc", "memory range descriptors");
  77
  78 /* ARGSUSED */
  79 int
  80 memrw(struct cdev *dev, struct uio *uio, int flags)
  81 {
  82         struct iovec *iov;
  83         void *p;
  84         ssize_t orig_resid;
  85         u_long v, vd;
  86         u_int c;
  87         int error;
  88
  89         error = 0;
  90         orig_resid = uio->uio_resid;
  91         while (uio->uio_resid > 0 && error == 0) {
  92                 iov = uio->uio_iov;
  93                 if (iov->iov_len == 0) {
  94                         uio->uio_iov++;
  95                         uio->uio_iovcnt--;
  96                         if (uio->uio_iovcnt < 0)
  97                                 panic("memrw");
  98                         continue;
  99                 }
 100                 v = uio->uio_offset;
 101                 c = ulmin(iov->iov_len, PAGE_SIZE - (u_int)(v & PAGE_MASK));
 102
 103                 switch (dev2unit(dev)) {
 104                 case CDEV_MINOR_KMEM:
 105                         /*
 106                          * Since c is clamped to be less or equal than
 107                          * PAGE_SIZE, the uiomove() call does not
 108                          * access past the end of the direct map.
 109                          */
 110                         if (v >= DMAP_MIN_ADDRESS &&
 111                             v < DMAP_MIN_ADDRESS + dmaplimit) {
 112                                 error = uiomove((void *)v, c, uio);
 113                                 break;
 114                         }
 115
 116                         if (!kernacc((void *)v, c, uio->uio_rw == UIO_READ ?
 117                             VM_PROT_READ : VM_PROT_WRITE)) {
 118                                 error = EFAULT;
 119                                 break;
 120                         }
 121
 122                         /*
 123                          * If the extracted address is not accessible
 124                          * through the direct map, then we make a
 125                          * private (uncached) mapping because we can't
 126                          * depend on the existing kernel mapping
 127                          * remaining valid until the completion of
 128                          * uiomove().
 129                          *
 130                          * XXX We cannot provide access to the
 131                          * physical page 0 mapped into KVA.
 132                          */
 133                         v = pmap_extract(kernel_pmap, v);
 134                         if (v == 0) {
 135                                 error = EFAULT;
 136                                 break;
 137                         }
 138                         /* FALLTHROUGH */
 139                 case CDEV_MINOR_MEM:
 140                         if (v < dmaplimit) {
 141                                 vd = PHYS_TO_DMAP(v);
 142                                 error = uiomove((void *)vd, c, uio);
 143                                 break;
 144                         }
 145                         if (v > cpu_getmaxphyaddr()) {
 146                                 error = EFAULT;
 147                                 break;
 148                         }
 149                         p = pmap_mapdev(v, PAGE_SIZE);
 150                         error = uiomove(p, c, uio);
 151                         pmap_unmapdev((vm_offset_t)p, PAGE_SIZE);
 152                         break;
 153                 }
 154         }
 155         /*
 156          * Don't return error if any byte was written.  Read and write
 157          * can return error only if no i/o was performed.
 158          */
 159         if (uio->uio_resid != orig_resid)
 160                 error = 0;
 161         return (error);
 162 }
 163
 164 /*
 165  * allow user processes to MMAP some memory sections
 166  * instead of going through read/write
 167  */
 168 /* ARGSUSED */
 169 int
 170 memmmap(struct cdev *dev, vm_ooffset_t offset, vm_paddr_t *paddr,
 171     int prot __unused, vm_memattr_t *memattr __unused)
 172 {
 173         if (dev2unit(dev) == CDEV_MINOR_MEM) {
 174                 if (offset > cpu_getmaxphyaddr())
 175                         return (-1);
 176                 *paddr = offset;
 177                 return (0);
 178         }
 179         return (-1);
 180 }
 181
 182 /*
 183  * Operations for changing memory attributes.
 184  *
 185  * This is basically just an ioctl shim for mem_range_attr_get
 186  * and mem_range_attr_set.
 187  */
 188 int
 189 memioctl_md(struct cdev *dev __unused, u_long cmd, caddr_t data, int flags,
 190     struct thread *td)
 191 {
 192         int nd, error = 0;
 193         struct mem_range_op *mo = (struct mem_range_op *)data;
 194         struct mem_range_desc *md;
 195
 196         /* is this for us? */
 197         if ((cmd != MEMRANGE_GET) &&
 198             (cmd != MEMRANGE_SET))
 199                 return (ENOTTY);
 200
 201         /* any chance we can handle this? */
 202         if (mem_range_softc.mr_op == NULL)
 203                 return (EOPNOTSUPP);
 204
 205         /* do we have any descriptors? */
 206         if (mem_range_softc.mr_ndesc == 0)
 207                 return (ENXIO);
 208
 209         switch (cmd) {
 210         case MEMRANGE_GET:
 211                 nd = imin(mo->mo_arg[0], mem_range_softc.mr_ndesc);
 212                 if (nd > 0) {
 213                         md = (struct mem_range_desc *)
 214                                 malloc(nd * sizeof(struct mem_range_desc),
 215                                        M_MEMDESC, M_WAITOK);
 216                         error = mem_range_attr_get(md, &nd);
 217                         if (!error)
 218                                 error = copyout(md, mo->mo_desc,
 219                                         nd * sizeof(struct mem_range_desc));
 220                         free(md, M_MEMDESC);
 221                 }
 222                 else
 223                         nd = mem_range_softc.mr_ndesc;
 224                 mo->mo_arg[0] = nd;
 225                 break;
 226
 227         case MEMRANGE_SET:
 228                 md = (struct mem_range_desc *)malloc(sizeof(struct mem_range_desc),
 229                                                     M_MEMDESC, M_WAITOK);
 230                 error = copyin(mo->mo_desc, md, sizeof(struct mem_range_desc));
 231                 /* clamp description string */
 232                 md->mr_owner[sizeof(md->mr_owner) - 1] = 0;
 233                 if (error == 0)
 234                         error = mem_range_attr_set(md, &mo->mo_arg[0]);
 235                 free(md, M_MEMDESC);
 236                 break;
 237         }
 238         return (error);
 239 }