sys/powerpc/powerpc/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/kernel.h>
  52 #include <sys/lock.h>
  53 #include <sys/ioccom.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/msgbuf.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/signalvar.h>
  62 #include <sys/uio.h>
  63
  64 #include <machine/md_var.h>
  65 #include <machine/vmparam.h>
  66
  67 #include <vm/vm.h>
  68 #include <vm/pmap.h>
  69 #include <vm/vm_extern.h>
  70 #include <vm/vm_page.h>
  71
  72 #include <machine/memdev.h>
  73
  74 static void ppc_mrinit(struct mem_range_softc *);
  75 static int ppc_mrset(struct mem_range_softc *, struct mem_range_desc *, int *);
  76
  77 MALLOC_DEFINE(M_MEMDESC, "memdesc", "memory range descriptors");
  78
  79 static struct mem_range_ops ppc_mem_range_ops = {
  80         ppc_mrinit,
  81         ppc_mrset,
  82         NULL,
  83         NULL
  84 };
  85 struct mem_range_softc mem_range_softc = {
  86         &ppc_mem_range_ops,
  87         0, 0, NULL
  88 };
  89
  90 /* ARGSUSED */
  91 int
  92 memrw(struct cdev *dev, struct uio *uio, int flags)
  93 {
  94         struct iovec *iov;
  95         int error = 0;
  96         vm_offset_t va, eva, off, v;
  97         vm_prot_t prot;
  98         struct vm_page m;
  99         vm_page_t marr;
 100         vm_size_t cnt;
 101
 102         cnt = 0;
 103         error = 0;
 104
 105         while (uio->uio_resid > 0 && !error) {
 106                 iov = uio->uio_iov;
 107                 if (iov->iov_len == 0) {
 108                         uio->uio_iov++;
 109                         uio->uio_iovcnt--;
 110                         if (uio->uio_iovcnt < 0)
 111                                 panic("memrw");
 112                         continue;
 113                 }
 114                 if (dev2unit(dev) == CDEV_MINOR_MEM) {
 115 kmem_direct_mapped:     v = uio->uio_offset;
 116
 117                         off = uio->uio_offset & PAGE_MASK;
 118                         cnt = PAGE_SIZE - ((vm_offset_t)iov->iov_base &
 119                             PAGE_MASK);
 120                         cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - off);
 121                         cnt = min(cnt, iov->iov_len);
 122
 123                         if (mem_valid(v, cnt)) {
 124                                 error = EFAULT;
 125                                 break;
 126                         }
 127
 128                         if (hw_direct_map && !pmap_dev_direct_mapped(v, cnt)) {
 129                                 error = uiomove((void *)PHYS_TO_DMAP(v), cnt,
 130                                     uio);
 131                         } else {
 132                                 m.phys_addr = trunc_page(v);
 133                                 marr = &m;
 134                                 error = uiomove_fromphys(&marr, off, cnt, uio);
 135                         }
 136                 }
 137                 else if (dev2unit(dev) == CDEV_MINOR_KMEM) {
 138                         va = uio->uio_offset;
 139
 140                         if ((va < VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) || (va > virtual_end))
 141                                 goto kmem_direct_mapped;
 142
 143                         va = trunc_page(uio->uio_offset);
 144                         eva = round_page(uio->uio_offset
 145                             + iov->iov_len);
 146
 147                         /*
 148                          * Make sure that all the pages are currently resident
 149                          * so that we don't create any zero-fill pages.
 150                          */
 151
 152                         for (; va < eva; va += PAGE_SIZE)
 153                                 if (pmap_extract(kernel_pmap, va) == 0)
 154                                         return (EFAULT);
 155
 156                         prot = (uio->uio_rw == UIO_READ)
 157                             ? VM_PROT_READ : VM_PROT_WRITE;
 158
 159                         va = uio->uio_offset;
 160                         if (kernacc((void *) va, iov->iov_len, prot)
 161                             == FALSE)
 162                                 return (EFAULT);
 163
 164                         error = uiomove((void *)va, iov->iov_len, uio);
 165
 166                         continue;
 167                 }
 168         }
 169
 170         return (error);
 171 }
 172
 173 /*
 174  * allow user processes to MMAP some memory sections
 175  * instead of going through read/write
 176  */
 177 int
 178 memmmap(struct cdev *dev, vm_ooffset_t offset, vm_paddr_t *paddr,
 179     int prot, vm_memattr_t *memattr)
 180 {
 181         int i;
 182
 183         if (dev2unit(dev) == CDEV_MINOR_MEM)
 184                 *paddr = offset;
 185         else
 186                 return (EFAULT);
 187
 188         for (i = 0; i < mem_range_softc.mr_ndesc; i++) {
 189                 if (!(mem_range_softc.mr_desc[i].mr_flags & MDF_ACTIVE))
 190                         continue;
 191
 192                 if (offset >= mem_range_softc.mr_desc[i].mr_base &&
 193                     offset < mem_range_softc.mr_desc[i].mr_base +
 194                     mem_range_softc.mr_desc[i].mr_len) {
 195                         switch (mem_range_softc.mr_desc[i].mr_flags &
 196                             MDF_ATTRMASK) {
 197                         case MDF_WRITEBACK:
 198                                 *memattr = VM_MEMATTR_WRITE_BACK;
 199                                 break;
 200                         case MDF_WRITECOMBINE:
 201                                 *memattr = VM_MEMATTR_WRITE_COMBINING;
 202                                 break;
 203                         case MDF_UNCACHEABLE:
 204                                 *memattr = VM_MEMATTR_UNCACHEABLE;
 205                                 break;
 206                         case MDF_WRITETHROUGH:
 207                                 *memattr = VM_MEMATTR_WRITE_THROUGH;
 208                                 break;
 209                         }
 210
 211                         break;
 212                 }
 213         }
 214
 215         return (0);
 216 }
 217
 218 static void
 219 ppc_mrinit(struct mem_range_softc *sc)
 220 {
 221         sc->mr_cap = 0;
 222         sc->mr_ndesc = 8; /* XXX: Should be dynamically expandable */
 223         sc->mr_desc = malloc(sc->mr_ndesc * sizeof(struct mem_range_desc),
 224             M_MEMDESC, M_WAITOK | M_ZERO);
 225 }
 226
 227 static int
 228 ppc_mrset(struct mem_range_softc *sc, struct mem_range_desc *desc, int *arg)
 229 {
 230         int i;
 231
 232         switch(*arg) {
 233         case MEMRANGE_SET_UPDATE:
 234                 for (i = 0; i < sc->mr_ndesc; i++) {
 235                         if (!sc->mr_desc[i].mr_len) {
 236                                 sc->mr_desc[i] = *desc;
 237                                 sc->mr_desc[i].mr_flags |= MDF_ACTIVE;
 238                                 return (0);
 239                         }
 240                         if (sc->mr_desc[i].mr_base == desc->mr_base &&
 241                             sc->mr_desc[i].mr_len == desc->mr_len)
 242                                 return (EEXIST);
 243                 }
 244                 return (ENOSPC);
 245         case MEMRANGE_SET_REMOVE:
 246                 for (i = 0; i < sc->mr_ndesc; i++)
 247                         if (sc->mr_desc[i].mr_base == desc->mr_base &&
 248                             sc->mr_desc[i].mr_len == desc->mr_len) {
 249                                 bzero(&sc->mr_desc[i], sizeof(sc->mr_desc[i]));
 250                                 return (0);
 251                         }
 252                 return (ENOENT);
 253         default:
 254                 return (EOPNOTSUPP);
 255         }
 256
 257         return (0);
 258 }
 259
 260 /*
 261  * Operations for changing memory attributes.
 262  *
 263  * This is basically just an ioctl shim for mem_range_attr_get
 264  * and mem_range_attr_set.
 265  */
 266 /* ARGSUSED */
 267 int
 268 memioctl(struct cdev *dev __unused, u_long cmd, caddr_t data, int flags,
 269     struct thread *td)
 270 {
 271         int nd, error = 0;
 272         struct mem_range_op *mo = (struct mem_range_op *)data;
 273         struct mem_range_desc *md;
 274
 275         /* is this for us? */
 276         if ((cmd != MEMRANGE_GET) &&
 277             (cmd != MEMRANGE_SET))
 278                 return (ENOTTY);
 279
 280         /* any chance we can handle this? */
 281         if (mem_range_softc.mr_op == NULL)
 282                 return (EOPNOTSUPP);
 283
 284         /* do we have any descriptors? */
 285         if (mem_range_softc.mr_ndesc == 0)
 286                 return (ENXIO);
 287
 288         switch (cmd) {
 289         case MEMRANGE_GET:
 290                 nd = imin(mo->mo_arg[0], mem_range_softc.mr_ndesc);
 291                 if (nd > 0) {
 292                         md = (struct mem_range_desc *)
 293                                 malloc(nd * sizeof(struct mem_range_desc),
 294                                        M_MEMDESC, M_WAITOK);
 295                         error = mem_range_attr_get(md, &nd);
 296                         if (!error)
 297                                 error = copyout(md, mo->mo_desc,
 298                                         nd * sizeof(struct mem_range_desc));
 299                         free(md, M_MEMDESC);
 300                 }
 301                 else
 302                         nd = mem_range_softc.mr_ndesc;
 303                 mo->mo_arg[0] = nd;
 304                 break;
 305
 306         case MEMRANGE_SET:
 307                 md = (struct mem_range_desc *)malloc(sizeof(struct mem_range_desc),
 308                                                     M_MEMDESC, M_WAITOK);
 309                 error = copyin(mo->mo_desc, md, sizeof(struct mem_range_desc));
 310                 /* clamp description string */
 311                 md->mr_owner[sizeof(md->mr_owner) - 1] = 0;
 312                 if (error == 0)
 313                         error = mem_range_attr_set(md, &mo->mo_arg[0]);
 314                 free(md, M_MEMDESC);
 315                 break;
 316         }
 317         return (error);
 318 }
 319