sys/arm64/arm64/efirt_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2004 Marcel Moolenaar
   3  * Copyright (c) 2001 Doug Rabson
   4  * Copyright (c) 2016 The FreeBSD Foundation
   5  * Copyright (c) 2017 Andrew Turner
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
   9  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
  10  *
  11  * This software was developed by SRI International and the University of
  12  * Cambridge Computer Laboratory under DARPA/AFRL contract FA8750-10-C-0237
  13  * ("CTSRD"), as part of the DARPA CRASH research programme.
  14  *
  15  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  16  * modification, are permitted provided that the following conditions
  17  * are met:
  18  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  20  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  22  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  */
  36
  37 #include <sys/cdefs.h>
  38 __FBSDID("$FreeBSD$");
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/efi.h>
  42 #include <sys/kernel.h>
  43 #include <sys/linker.h>
  44 #include <sys/lock.h>
  45 #include <sys/mutex.h>
  46 #include <sys/proc.h>
  47 #include <sys/rwlock.h>
  48 #include <sys/systm.h>
  49 #include <sys/vmmeter.h>
  50
  51 #include <machine/metadata.h>
  52 #include <machine/pcb.h>
  53 #include <machine/pte.h>
  54 #include <machine/vfp.h>
  55 #include <machine/vmparam.h>
  56
  57 #include <vm/vm.h>
  58 #include <vm/pmap.h>
  59 #include <vm/vm_map.h>
  60 #include <vm/vm_object.h>
  61 #include <vm/vm_page.h>
  62 #include <vm/vm_pager.h>
  63
  64 static vm_object_t obj_1t1_pt;
  65 static vm_page_t efi_l0_page;
  66 static pd_entry_t *efi_l0;
  67 static vm_pindex_t efi_1t1_idx;
  68
  69 void
  70 efi_destroy_1t1_map(void)
  71 {
  72         vm_page_t m;
  73
  74         if (obj_1t1_pt != NULL) {
  75                 VM_OBJECT_RLOCK(obj_1t1_pt);
  76                 TAILQ_FOREACH(m, &obj_1t1_pt->memq, listq)
  77                         m->wire_count = 0;
  78                 vm_wire_sub(obj_1t1_pt->resident_page_count);
  79                 VM_OBJECT_RUNLOCK(obj_1t1_pt);
  80                 vm_object_deallocate(obj_1t1_pt);
  81         }
  82
  83         obj_1t1_pt = NULL;
  84         efi_l0 = NULL;
  85         efi_l0_page = NULL;
  86 }
  87
  88 static vm_page_t
  89 efi_1t1_page(void)
  90 {
  91
  92         return (vm_page_grab(obj_1t1_pt, efi_1t1_idx++, VM_ALLOC_NOBUSY |
  93             VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO));
  94 }
  95
  96 static pt_entry_t *
  97 efi_1t1_l3(vm_offset_t va)
  98 {
  99         pd_entry_t *l0, *l1, *l2;
 100         pt_entry_t *l3;
 101         vm_pindex_t l0_idx, l1_idx, l2_idx;
 102         vm_page_t m;
 103         vm_paddr_t mphys;
 104
 105         l0_idx = pmap_l0_index(va);
 106         l0 = &efi_l0[l0_idx];
 107         if (*l0 == 0) {
 108                 m = efi_1t1_page();
 109                 mphys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
 110                 *l0 = mphys | L0_TABLE;
 111         } else {
 112                 mphys = *l0 & ~ATTR_MASK;
 113         }
 114
 115         l1 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(mphys);
 116         l1_idx = pmap_l1_index(va);
 117         l1 += l1_idx;
 118         if (*l1 == 0) {
 119                 m = efi_1t1_page();
 120                 mphys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
 121                 *l1 = mphys | L1_TABLE;
 122         } else {
 123                 mphys = *l1 & ~ATTR_MASK;
 124         }
 125
 126         l2 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(mphys);
 127         l2_idx = pmap_l2_index(va);
 128         l2 += l2_idx;
 129         if (*l2 == 0) {
 130                 m = efi_1t1_page();
 131                 mphys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
 132                 *l2 = mphys | L2_TABLE;
 133         } else {
 134                 mphys = *l2 & ~ATTR_MASK;
 135         }
 136
 137         l3 = (pt_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(mphys);
 138         l3 += pmap_l3_index(va);
 139         KASSERT(*l3 == 0, ("%s: Already mapped: va %#jx *pt %#jx", __func__,
 140             va, *l3));
 141
 142         return (l3);
 143 }
 144
 145 /*
 146  * Map a physical address from EFI runtime space into KVA space.  Returns 0 to
 147  * indicate a failed mapping so that the caller may handle error.
 148  */
 149 vm_offset_t
 150 efi_phys_to_kva(vm_paddr_t paddr)
 151 {
 152
 153         if (!PHYS_IN_DMAP(paddr))
 154                 return (0);
 155         return (PHYS_TO_DMAP(paddr));
 156 }
 157
 158 /*
 159  * Create the 1:1 virtual to physical map for EFI
 160  */
 161 bool
 162 efi_create_1t1_map(struct efi_md *map, int ndesc, int descsz)
 163 {
 164         struct efi_md *p;
 165         pt_entry_t *l3;
 166         vm_offset_t va;
 167         uint64_t idx;
 168         int i, mode;
 169
 170         obj_1t1_pt = vm_pager_allocate(OBJT_PHYS, NULL, L0_ENTRIES +
 171             L0_ENTRIES * Ln_ENTRIES + L0_ENTRIES * Ln_ENTRIES * Ln_ENTRIES +
 172             L0_ENTRIES * Ln_ENTRIES * Ln_ENTRIES * Ln_ENTRIES,
 173             VM_PROT_ALL, 0, NULL);
 174         VM_OBJECT_WLOCK(obj_1t1_pt);
 175         efi_1t1_idx = 0;
 176         efi_l0_page = efi_1t1_page();
 177         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj_1t1_pt);
 178         efi_l0 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(efi_l0_page));
 179         bzero(efi_l0, L0_ENTRIES * sizeof(*efi_l0));
 180
 181         for (i = 0, p = map; i < ndesc; i++, p = efi_next_descriptor(p,
 182             descsz)) {
 183                 if ((p->md_attr & EFI_MD_ATTR_RT) == 0)
 184                         continue;
 185                 if (p->md_virt != NULL && (uint64_t)p->md_virt != p->md_phys) {
 186                         if (bootverbose)
 187                                 printf("EFI Runtime entry %d is mapped\n", i);
 188                         goto fail;
 189                 }
 190                 if ((p->md_phys & EFI_PAGE_MASK) != 0) {
 191                         if (bootverbose)
 192                                 printf("EFI Runtime entry %d is not aligned\n",
 193                                     i);
 194                         goto fail;
 195                 }
 196                 if (p->md_phys + p->md_pages * EFI_PAGE_SIZE < p->md_phys ||
 197                     p->md_phys + p->md_pages * EFI_PAGE_SIZE >=
 198                     VM_MAXUSER_ADDRESS) {
 199                         printf("EFI Runtime entry %d is not in mappable for RT:"
 200                             "base %#016jx %#jx pages\n",
 201                             i, (uintmax_t)p->md_phys,
 202                             (uintmax_t)p->md_pages);
 203                         goto fail;
 204                 }
 205                 if ((p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WB) != 0)
 206                         mode = VM_MEMATTR_WRITE_BACK;
 207                 else if ((p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WT) != 0)
 208                         mode = VM_MEMATTR_WRITE_THROUGH;
 209                 else if ((p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WC) != 0)
 210                         mode = VM_MEMATTR_WRITE_COMBINING;
 211                 else if ((p->md_attr & EFI_MD_ATTR_UC) != 0)
 212                         mode = VM_MEMATTR_DEVICE;
 213                 else {
 214                         if (bootverbose)
 215                                 printf("EFI Runtime entry %d mapping "
 216                                     "attributes unsupported\n", i);
 217                         mode = VM_MEMATTR_UNCACHEABLE;
 218                 }
 219
 220                 printf("MAP %lx mode %x pages %lu\n", p->md_phys, mode, p->md_pages);
 221                 VM_OBJECT_WLOCK(obj_1t1_pt);
 222                 for (va = p->md_phys, idx = 0; idx < p->md_pages; idx++,
 223                     va += PAGE_SIZE) {
 224                         l3 = efi_1t1_l3(va);
 225                         *l3 = va | ATTR_DEFAULT | ATTR_IDX(mode) |
 226                             ATTR_AP(ATTR_AP_RW) | L3_PAGE;
 227                 }
 228                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj_1t1_pt);
 229         }
 230
 231         return (true);
 232 fail:
 233         efi_destroy_1t1_map();
 234         return (false);
 235 }
 236
 237 int
 238 efi_arch_enter(void)
 239 {
 240
 241         __asm __volatile(
 242             "msr ttbr0_el1, %0  \n"
 243             "dsb  ishst         \n"
 244             "tlbi vmalle1is     \n"
 245             "dsb  ish           \n"
 246             "isb                \n"
 247              : : "r"(VM_PAGE_TO_PHYS(efi_l0_page)));
 248
 249         return (0);
 250 }
 251
 252 void
 253 efi_arch_leave(void)
 254 {
 255         struct thread *td;
 256
 257         td = curthread;
 258         __asm __volatile(
 259             "msr ttbr0_el1, %0  \n"
 260             "dsb  ishst         \n"
 261             "tlbi vmalle1is     \n"
 262             "dsb  ish           \n"
 263             "isb                \n"
 264              : : "r"(td->td_proc->p_md.md_l0addr));
 265 }