sys/i386/i386/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/sx.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/signalvar.h>
  61 #include <sys/systm.h>
  62 #include <sys/uio.h>
  63
  64 #include <machine/specialreg.h>
  65
  66 #include <vm/vm.h>
  67 #include <vm/pmap.h>
  68 #include <vm/vm_extern.h>
  69
  70 #include <machine/memdev.h>
  71
  72 /*
  73  * Used in /dev/mem drivers and elsewhere
  74  */
  75 MALLOC_DEFINE(M_MEMDESC, "memdesc", "memory range descriptors");
  76
  77 static struct sx memsxlock;
  78 SX_SYSINIT(memsxlockinit, &memsxlock, "/dev/mem lock");
  79
  80 /* ARGSUSED */
  81 int
  82 memrw(struct cdev *dev, struct uio *uio, int flags)
  83 {
  84         int o;
  85         u_int c = 0;
  86         vm_paddr_t pa;
  87         struct iovec *iov;
  88         int error = 0;
  89         vm_offset_t addr;
  90
  91         if (dev2unit(dev) != CDEV_MINOR_MEM && dev2unit(dev) != CDEV_MINOR_KMEM)
  92                 return EIO;
  93
  94         if (dev2unit(dev) == CDEV_MINOR_KMEM && uio->uio_resid > 0) {
  95                 if (!kernacc((caddr_t)(int)uio->uio_offset, uio->uio_resid,
  96                     uio->uio_rw == UIO_READ ?  VM_PROT_READ : VM_PROT_WRITE))
  97                         return (EFAULT);
  98         }
  99
 100         while (uio->uio_resid > 0 && error == 0) {
 101                 iov = uio->uio_iov;
 102                 if (iov->iov_len == 0) {
 103                         uio->uio_iov++;
 104                         uio->uio_iovcnt--;
 105                         if (uio->uio_iovcnt < 0)
 106                                 panic("memrw");
 107                         continue;
 108                 }
 109                 if (dev2unit(dev) == CDEV_MINOR_MEM) {
 110                         if (uio->uio_offset > cpu_getmaxphyaddr()) {
 111                                 error = EFAULT;
 112                                 break;
 113                         }
 114                         pa = trunc_page(uio->uio_offset);
 115                 } else {
 116                         /*
 117                          * Extract the physical page since the mapping may
 118                          * change at any time. This avoids panics on page
 119                          * fault in this case but will cause reading/writing
 120                          * to the wrong page.
 121                          * Hopefully an application will notice the wrong
 122                          * data on read access and refrain from writing.
 123                          * This should be replaced by a special uiomove
 124                          * type function that just returns an error if there
 125                          * is a page fault on a kernel page.
 126                          */
 127                         addr = trunc_page(uio->uio_offset);
 128                         pa = pmap_extract(kernel_pmap, addr);
 129                         if (pa == 0)
 130                                 return EFAULT;
 131                 }
 132
 133                 /*
 134                  * XXX UPS This should just use sf_buf_alloc.
 135                  * Unfortunately sf_buf_alloc needs a vm_page
 136                  * and we may want to look at memory not covered
 137                  * by the page array.
 138                  */
 139
 140                 sx_xlock(&memsxlock);
 141                 pmap_kenter((vm_offset_t)ptvmmap, pa);
 142                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap,(vm_offset_t)ptvmmap);
 143
 144                 o = (int)uio->uio_offset & PAGE_MASK;
 145                 c = PAGE_SIZE - o;
 146                 c = min(c, (u_int)iov->iov_len);
 147                 error = uiomove((caddr_t)&ptvmmap[o], (int)c, uio);
 148                 pmap_qremove((vm_offset_t)ptvmmap, 1);
 149                 sx_xunlock(&memsxlock);
 150         }
 151
 152         return (error);
 153 }
 154
 155 /*
 156  * allow user processes to MMAP some memory sections
 157  * instead of going through read/write
 158  */
 159 /* ARGSUSED */
 160 int
 161 memmmap(struct cdev *dev, vm_ooffset_t offset, vm_paddr_t *paddr,
 162     int prot __unused, vm_memattr_t *memattr __unused)
 163 {
 164         if (dev2unit(dev) == CDEV_MINOR_MEM) {
 165                 if (offset > cpu_getmaxphyaddr())
 166                         return (-1);
 167                 *paddr = offset;
 168                 return (0);
 169         }
 170         return (-1);
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Operations for changing memory attributes.
 175  *
 176  * This is basically just an ioctl shim for mem_range_attr_get
 177  * and mem_range_attr_set.
 178  */
 179 /* ARGSUSED */
 180 int
 181 memioctl(struct cdev *dev __unused, u_long cmd, caddr_t data, int flags,
 182     struct thread *td)
 183 {
 184         int nd, error = 0;
 185         struct mem_range_op *mo = (struct mem_range_op *)data;
 186         struct mem_range_desc *md;
 187
 188         /* is this for us? */
 189         if ((cmd != MEMRANGE_GET) &&
 190             (cmd != MEMRANGE_SET))
 191                 return (ENOTTY);
 192
 193         /* any chance we can handle this? */
 194         if (mem_range_softc.mr_op == NULL)
 195                 return (EOPNOTSUPP);
 196
 197         /* do we have any descriptors? */
 198         if (mem_range_softc.mr_ndesc == 0)
 199                 return (ENXIO);
 200
 201         switch (cmd) {
 202         case MEMRANGE_GET:
 203                 nd = imin(mo->mo_arg[0], mem_range_softc.mr_ndesc);
 204                 if (nd > 0) {
 205                         md = (struct mem_range_desc *)
 206                                 malloc(nd * sizeof(struct mem_range_desc),
 207                                        M_MEMDESC, M_WAITOK);
 208                         error = mem_range_attr_get(md, &nd);
 209                         if (!error)
 210                                 error = copyout(md, mo->mo_desc,
 211                                         nd * sizeof(struct mem_range_desc));
 212                         free(md, M_MEMDESC);
 213                 }
 214                 else
 215                         nd = mem_range_softc.mr_ndesc;
 216                 mo->mo_arg[0] = nd;
 217                 break;
 218
 219         case MEMRANGE_SET:
 220                 md = (struct mem_range_desc *)malloc(sizeof(struct mem_range_desc),
 221                                                     M_MEMDESC, M_WAITOK);
 222                 error = copyin(mo->mo_desc, md, sizeof(struct mem_range_desc));
 223                 /* clamp description string */
 224                 md->mr_owner[sizeof(md->mr_owner) - 1] = 0;
 225                 if (error == 0)
 226                         error = mem_range_attr_set(md, &mo->mo_arg[0]);
 227                 free(md, M_MEMDESC);
 228                 break;
 229         }
 230         return (error);
 231 }