sys/i386/i386/mem.c

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