sys/amd64/amd64/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/proc.h>
  57 #include <sys/signalvar.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/uio.h>
  60
  61 #include <machine/md_var.h>
  62 #include <machine/specialreg.h>
  63 #include <machine/vmparam.h>
  64
  65 #include <vm/vm.h>
  66 #include <vm/pmap.h>
  67 #include <vm/vm_extern.h>
  68
  69 #include <machine/memdev.h>
  70
  71 /*
  72  * Used in /dev/mem drivers and elsewhere
  73  */
  74 MALLOC_DEFINE(M_MEMDESC, "memdesc", "memory range descriptors");
  75
  76 /* ARGSUSED */
  77 int
  78 memrw(struct cdev *dev, struct uio *uio, int flags)
  79 {
  80         struct iovec *iov;
  81         void *p;
  82         ssize_t orig_resid;
  83         u_long v, vd;
  84         u_int c;
  85         int error;
  86
  87         error = 0;
  88         orig_resid = uio->uio_resid;
  89         while (uio->uio_resid > 0 && error == 0) {
  90                 iov = uio->uio_iov;
  91                 if (iov->iov_len == 0) {
  92                         uio->uio_iov++;
  93                         uio->uio_iovcnt--;
  94                         if (uio->uio_iovcnt < 0)
  95                                 panic("memrw");
  96                         continue;
  97                 }
  98                 v = uio->uio_offset;
  99                 c = ulmin(iov->iov_len, PAGE_SIZE - (u_int)(v & PAGE_MASK));
 100
 101                 switch (dev2unit(dev)) {
 102                 case CDEV_MINOR_KMEM:
 103                         /*
 104                          * Since c is clamped to be less or equal than
 105                          * PAGE_SIZE, the uiomove() call does not
 106                          * access past the end of the direct map.
 107                          */
 108                         if (v >= DMAP_MIN_ADDRESS &&
 109                             v < DMAP_MIN_ADDRESS + dmaplimit) {
 110                                 error = uiomove((void *)v, c, uio);
 111                                 break;
 112                         }
 113
 114                         if (!kernacc((void *)v, c, uio->uio_rw == UIO_READ ?
 115                             VM_PROT_READ : VM_PROT_WRITE)) {
 116                                 error = EFAULT;
 117                                 break;
 118                         }
 119
 120                         /*
 121                          * If the extracted address is not accessible
 122                          * through the direct map, then we make a
 123                          * private (uncached) mapping because we can't
 124                          * depend on the existing kernel mapping
 125                          * remaining valid until the completion of
 126                          * uiomove().
 127                          *
 128                          * XXX We cannot provide access to the
 129                          * physical page 0 mapped into KVA.
 130                          */
 131                         v = pmap_extract(kernel_pmap, v);
 132                         if (v == 0) {
 133                                 error = EFAULT;
 134                                 break;
 135                         }
 136                         /* FALLTHROUGH */
 137                 case CDEV_MINOR_MEM:
 138                         if (v < dmaplimit) {
 139                                 vd = PHYS_TO_DMAP(v);
 140                                 error = uiomove((void *)vd, c, uio);
 141                                 break;
 142                         }
 143                         if (v >= (1ULL << cpu_maxphyaddr)) {
 144                                 error = EFAULT;
 145                                 break;
 146                         }
 147                         p = pmap_mapdev(v, PAGE_SIZE);
 148                         error = uiomove(p, c, uio);
 149                         pmap_unmapdev((vm_offset_t)p, PAGE_SIZE);
 150                         break;
 151                 }
 152         }
 153         /*
 154          * Don't return error if any byte was written.  Read and write
 155          * can return error only if no i/o was performed.
 156          */
 157         if (uio->uio_resid != orig_resid)
 158                 error = 0;
 159         return (error);
 160 }
 161
 162 /*
 163  * allow user processes to MMAP some memory sections
 164  * instead of going through read/write
 165  */
 166 /* ARGSUSED */
 167 int
 168 memmmap(struct cdev *dev, vm_ooffset_t offset, vm_paddr_t *paddr,
 169     int prot __unused, vm_memattr_t *memattr __unused)
 170 {
 171         if (dev2unit(dev) == CDEV_MINOR_MEM)
 172                 *paddr = offset;
 173         else if (dev2unit(dev) == CDEV_MINOR_KMEM)
 174                 *paddr = vtophys(offset);
 175         /* else panic! */
 176         return (0);
 177 }
 178
 179 /*
 180  * Operations for changing memory attributes.
 181  *
 182  * This is basically just an ioctl shim for mem_range_attr_get
 183  * and mem_range_attr_set.
 184  */
 185 /* ARGSUSED */
 186 int
 187 memioctl(struct cdev *dev __unused, u_long cmd, caddr_t data, int flags,
 188     struct thread *td)
 189 {
 190         int nd, error = 0;
 191         struct mem_range_op *mo = (struct mem_range_op *)data;
 192         struct mem_range_desc *md;
 193
 194         /* is this for us? */
 195         if ((cmd != MEMRANGE_GET) &&
 196             (cmd != MEMRANGE_SET))
 197                 return (ENOTTY);
 198
 199         /* any chance we can handle this? */
 200         if (mem_range_softc.mr_op == NULL)
 201                 return (EOPNOTSUPP);
 202
 203         /* do we have any descriptors? */
 204         if (mem_range_softc.mr_ndesc == 0)
 205                 return (ENXIO);
 206
 207         switch (cmd) {
 208         case MEMRANGE_GET:
 209                 nd = imin(mo->mo_arg[0], mem_range_softc.mr_ndesc);
 210                 if (nd > 0) {
 211                         md = (struct mem_range_desc *)
 212                                 malloc(nd * sizeof(struct mem_range_desc),
 213                                        M_MEMDESC, M_WAITOK);
 214                         error = mem_range_attr_get(md, &nd);
 215                         if (!error)
 216                                 error = copyout(md, mo->mo_desc,
 217                                         nd * sizeof(struct mem_range_desc));
 218                         free(md, M_MEMDESC);
 219                 }
 220                 else
 221                         nd = mem_range_softc.mr_ndesc;
 222                 mo->mo_arg[0] = nd;
 223                 break;
 224
 225         case MEMRANGE_SET:
 226                 md = (struct mem_range_desc *)malloc(sizeof(struct mem_range_desc),
 227                                                     M_MEMDESC, M_WAITOK);
 228                 error = copyin(mo->mo_desc, md, sizeof(struct mem_range_desc));
 229                 /* clamp description string */
 230                 md->mr_owner[sizeof(md->mr_owner) - 1] = 0;
 231                 if (error == 0)
 232                         error = mem_range_attr_set(md, &mo->mo_arg[0]);
 233                 free(md, M_MEMDESC);
 234                 break;
 235         }
 236         return (error);
 237 }