Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gerg/m68knommu
[~shefty/rdma-dev.git] / drivers / xen / privcmd.c
1 /******************************************************************************
2  * privcmd.c
3  *
4  * Interface to privileged domain-0 commands.
5  *
6  * Copyright (c) 2002-2004, K A Fraser, B Dragovic
7  */
8
9 #include <linux/kernel.h>
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/sched.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/string.h>
14 #include <linux/errno.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/mman.h>
17 #include <linux/uaccess.h>
18 #include <linux/swap.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/pagemap.h>
21 #include <linux/seq_file.h>
22 #include <linux/miscdevice.h>
23
24 #include <asm/pgalloc.h>
25 #include <asm/pgtable.h>
26 #include <asm/tlb.h>
27 #include <asm/xen/hypervisor.h>
28 #include <asm/xen/hypercall.h>
29
30 #include <xen/xen.h>
31 #include <xen/privcmd.h>
32 #include <xen/interface/xen.h>
33 #include <xen/features.h>
34 #include <xen/page.h>
35 #include <xen/xen-ops.h>
36 #include <xen/balloon.h>
37
38 #include "privcmd.h"
39
40 MODULE_LICENSE("GPL");
41
42 #define PRIV_VMA_LOCKED ((void *)1)
43
44 #ifndef HAVE_ARCH_PRIVCMD_MMAP
45 static int privcmd_enforce_singleshot_mapping(struct vm_area_struct *vma);
46 #endif
47
48 static long privcmd_ioctl_hypercall(void __user *udata)
49 {
50         struct privcmd_hypercall hypercall;
51         long ret;
52
53         if (copy_from_user(&hypercall, udata, sizeof(hypercall)))
54                 return -EFAULT;
55
56         ret = privcmd_call(hypercall.op,
57                            hypercall.arg[0], hypercall.arg[1],
58                            hypercall.arg[2], hypercall.arg[3],
59                            hypercall.arg[4]);
60
61         return ret;
62 }
63
64 static void free_page_list(struct list_head *pages)
65 {
66         struct page *p, *n;
67
68         list_for_each_entry_safe(p, n, pages, lru)
69                 __free_page(p);
70
71         INIT_LIST_HEAD(pages);
72 }
73
74 /*
75  * Given an array of items in userspace, return a list of pages
76  * containing the data.  If copying fails, either because of memory
77  * allocation failure or a problem reading user memory, return an
78  * error code; its up to the caller to dispose of any partial list.
79  */
80 static int gather_array(struct list_head *pagelist,
81                         unsigned nelem, size_t size,
82                         const void __user *data)
83 {
84         unsigned pageidx;
85         void *pagedata;
86         int ret;
87
88         if (size > PAGE_SIZE)
89                 return 0;
90
91         pageidx = PAGE_SIZE;
92         pagedata = NULL;        /* quiet, gcc */
93         while (nelem--) {
94                 if (pageidx > PAGE_SIZE-size) {
95                         struct page *page = alloc_page(GFP_KERNEL);
96
97                         ret = -ENOMEM;
98                         if (page == NULL)
99                                 goto fail;
100
101                         pagedata = page_address(page);
102
103                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
104                         pageidx = 0;
105                 }
106
107                 ret = -EFAULT;
108                 if (copy_from_user(pagedata + pageidx, data, size))
109                         goto fail;
110
111                 data += size;
112                 pageidx += size;
113         }
114
115         ret = 0;
116
117 fail:
118         return ret;
119 }
120
121 /*
122  * Call function "fn" on each element of the array fragmented
123  * over a list of pages.
124  */
125 static int traverse_pages(unsigned nelem, size_t size,
126                           struct list_head *pos,
127                           int (*fn)(void *data, void *state),
128                           void *state)
129 {
130         void *pagedata;
131         unsigned pageidx;
132         int ret = 0;
133
134         BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
135
136         pageidx = PAGE_SIZE;
137         pagedata = NULL;        /* hush, gcc */
138
139         while (nelem--) {
140                 if (pageidx > PAGE_SIZE-size) {
141                         struct page *page;
142                         pos = pos->next;
143                         page = list_entry(pos, struct page, lru);
144                         pagedata = page_address(page);
145                         pageidx = 0;
146                 }
147
148                 ret = (*fn)(pagedata + pageidx, state);
149                 if (ret)
150                         break;
151                 pageidx += size;
152         }
153
154         return ret;
155 }
156
157 struct mmap_mfn_state {
158         unsigned long va;
159         struct vm_area_struct *vma;
160         domid_t domain;
161 };
162
163 static int mmap_mfn_range(void *data, void *state)
164 {
165         struct privcmd_mmap_entry *msg = data;
166         struct mmap_mfn_state *st = state;
167         struct vm_area_struct *vma = st->vma;
168         int rc;
169
170         /* Do not allow range to wrap the address space. */
171         if ((msg->npages > (LONG_MAX >> PAGE_SHIFT)) ||
172             ((unsigned long)(msg->npages << PAGE_SHIFT) >= -st->va))
173                 return -EINVAL;
174
175         /* Range chunks must be contiguous in va space. */
176         if ((msg->va != st->va) ||
177             ((msg->va+(msg->npages<<PAGE_SHIFT)) > vma->vm_end))
178                 return -EINVAL;
179
180         rc = xen_remap_domain_mfn_range(vma,
181                                         msg->va & PAGE_MASK,
182                                         msg->mfn, msg->npages,
183                                         vma->vm_page_prot,
184                                         st->domain, NULL);
185         if (rc < 0)
186                 return rc;
187
188         st->va += msg->npages << PAGE_SHIFT;
189
190         return 0;
191 }
192
193 static long privcmd_ioctl_mmap(void __user *udata)
194 {
195         struct privcmd_mmap mmapcmd;
196         struct mm_struct *mm = current->mm;
197         struct vm_area_struct *vma;
198         int rc;
199         LIST_HEAD(pagelist);
200         struct mmap_mfn_state state;
201
202         if (!xen_initial_domain())
203                 return -EPERM;
204
205         /* We only support privcmd_ioctl_mmap_batch for auto translated. */
206         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
207                 return -ENOSYS;
208
209         if (copy_from_user(&mmapcmd, udata, sizeof(mmapcmd)))
210                 return -EFAULT;
211
212         rc = gather_array(&pagelist,
213                           mmapcmd.num, sizeof(struct privcmd_mmap_entry),
214                           mmapcmd.entry);
215
216         if (rc || list_empty(&pagelist))
217                 goto out;
218
219         down_write(&mm->mmap_sem);
220
221         {
222                 struct page *page = list_first_entry(&pagelist,
223                                                      struct page, lru);
224                 struct privcmd_mmap_entry *msg = page_address(page);
225
226                 vma = find_vma(mm, msg->va);
227                 rc = -EINVAL;
228
229                 if (!vma || (msg->va != vma->vm_start) ||
230                     !privcmd_enforce_singleshot_mapping(vma))
231                         goto out_up;
232         }
233
234         state.va = vma->vm_start;
235         state.vma = vma;
236         state.domain = mmapcmd.dom;
237
238         rc = traverse_pages(mmapcmd.num, sizeof(struct privcmd_mmap_entry),
239                             &pagelist,
240                             mmap_mfn_range, &state);
241
242
243 out_up:
244         up_write(&mm->mmap_sem);
245
246 out:
247         free_page_list(&pagelist);
248
249         return rc;
250 }
251
252 struct mmap_batch_state {
253         domid_t domain;
254         unsigned long va;
255         struct vm_area_struct *vma;
256         int index;
257         /* A tristate:
258          *      0 for no errors
259          *      1 if at least one error has happened (and no
260          *          -ENOENT errors have happened)
261          *      -ENOENT if at least 1 -ENOENT has happened.
262          */
263         int global_error;
264         /* An array for individual errors */
265         int *err;
266
267         /* User-space mfn array to store errors in the second pass for V1. */
268         xen_pfn_t __user *user_mfn;
269 };
270
271 /* auto translated dom0 note: if domU being created is PV, then mfn is
272  * mfn(addr on bus). If it's auto xlated, then mfn is pfn (input to HAP).
273  */
274 static int mmap_batch_fn(void *data, void *state)
275 {
276         xen_pfn_t *mfnp = data;
277         struct mmap_batch_state *st = state;
278         struct vm_area_struct *vma = st->vma;
279         struct page **pages = vma->vm_private_data;
280         struct page *cur_page = NULL;
281         int ret;
282
283         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap))
284                 cur_page = pages[st->index++];
285
286         ret = xen_remap_domain_mfn_range(st->vma, st->va & PAGE_MASK, *mfnp, 1,
287                                          st->vma->vm_page_prot, st->domain,
288                                          &cur_page);
289
290         /* Store error code for second pass. */
291         *(st->err++) = ret;
292
293         /* And see if it affects the global_error. */
294         if (ret < 0) {
295                 if (ret == -ENOENT)
296                         st->global_error = -ENOENT;
297                 else {
298                         /* Record that at least one error has happened. */
299                         if (st->global_error == 0)
300                                 st->global_error = 1;
301                 }
302         }
303         st->va += PAGE_SIZE;
304
305         return 0;
306 }
307
308 static int mmap_return_errors_v1(void *data, void *state)
309 {
310         xen_pfn_t *mfnp = data;
311         struct mmap_batch_state *st = state;
312         int err = *(st->err++);
313
314         /*
315          * V1 encodes the error codes in the 32bit top nibble of the
316          * mfn (with its known limitations vis-a-vis 64 bit callers).
317          */
318         *mfnp |= (err == -ENOENT) ?
319                                 PRIVCMD_MMAPBATCH_PAGED_ERROR :
320                                 PRIVCMD_MMAPBATCH_MFN_ERROR;
321         return __put_user(*mfnp, st->user_mfn++);
322 }
323
324 /* Allocate pfns that are then mapped with gmfns from foreign domid. Update
325  * the vma with the page info to use later.
326  * Returns: 0 if success, otherwise -errno
327  */
328 static int alloc_empty_pages(struct vm_area_struct *vma, int numpgs)
329 {
330         int rc;
331         struct page **pages;
332
333         pages = kcalloc(numpgs, sizeof(pages[0]), GFP_KERNEL);
334         if (pages == NULL)
335                 return -ENOMEM;
336
337         rc = alloc_xenballooned_pages(numpgs, pages, 0);
338         if (rc != 0) {
339                 pr_warn("%s Could not alloc %d pfns rc:%d\n", __func__,
340                         numpgs, rc);
341                 kfree(pages);
342                 return -ENOMEM;
343         }
344         BUG_ON(vma->vm_private_data != PRIV_VMA_LOCKED);
345         vma->vm_private_data = pages;
346
347         return 0;
348 }
349
350 static struct vm_operations_struct privcmd_vm_ops;
351
352 static long privcmd_ioctl_mmap_batch(void __user *udata, int version)
353 {
354         int ret;
355         struct privcmd_mmapbatch_v2 m;
356         struct mm_struct *mm = current->mm;
357         struct vm_area_struct *vma;
358         unsigned long nr_pages;
359         LIST_HEAD(pagelist);
360         int *err_array = NULL;
361         struct mmap_batch_state state;
362
363         if (!xen_initial_domain())
364                 return -EPERM;
365
366         switch (version) {
367         case 1:
368                 if (copy_from_user(&m, udata, sizeof(struct privcmd_mmapbatch)))
369                         return -EFAULT;
370                 /* Returns per-frame error in m.arr. */
371                 m.err = NULL;
372                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, m.arr, m.num * sizeof(*m.arr)))
373                         return -EFAULT;
374                 break;
375         case 2:
376                 if (copy_from_user(&m, udata, sizeof(struct privcmd_mmapbatch_v2)))
377                         return -EFAULT;
378                 /* Returns per-frame error code in m.err. */
379                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, m.err, m.num * (sizeof(*m.err))))
380                         return -EFAULT;
381                 break;
382         default:
383                 return -EINVAL;
384         }
385
386         nr_pages = m.num;
387         if ((m.num <= 0) || (nr_pages > (LONG_MAX >> PAGE_SHIFT)))
388                 return -EINVAL;
389
390         ret = gather_array(&pagelist, m.num, sizeof(xen_pfn_t), m.arr);
391
392         if (ret)
393                 goto out;
394         if (list_empty(&pagelist)) {
395                 ret = -EINVAL;
396                 goto out;
397         }
398
399         err_array = kcalloc(m.num, sizeof(int), GFP_KERNEL);
400         if (err_array == NULL) {
401                 ret = -ENOMEM;
402                 goto out;
403         }
404
405         down_write(&mm->mmap_sem);
406
407         vma = find_vma(mm, m.addr);
408         if (!vma ||
409             vma->vm_ops != &privcmd_vm_ops ||
410             (m.addr != vma->vm_start) ||
411             ((m.addr + (nr_pages << PAGE_SHIFT)) != vma->vm_end) ||
412             !privcmd_enforce_singleshot_mapping(vma)) {
413                 up_write(&mm->mmap_sem);
414                 ret = -EINVAL;
415                 goto out;
416         }
417         if (xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap)) {
418                 ret = alloc_empty_pages(vma, m.num);
419                 if (ret < 0) {
420                         up_write(&mm->mmap_sem);
421                         goto out;
422                 }
423         }
424
425         state.domain        = m.dom;
426         state.vma           = vma;
427         state.va            = m.addr;
428         state.index         = 0;
429         state.global_error  = 0;
430         state.err           = err_array;
431
432         /* mmap_batch_fn guarantees ret == 0 */
433         BUG_ON(traverse_pages(m.num, sizeof(xen_pfn_t),
434                              &pagelist, mmap_batch_fn, &state));
435
436         up_write(&mm->mmap_sem);
437
438         if (version == 1) {
439                 if (state.global_error) {
440                         /* Write back errors in second pass. */
441                         state.user_mfn = (xen_pfn_t *)m.arr;
442                         state.err      = err_array;
443                         ret = traverse_pages(m.num, sizeof(xen_pfn_t),
444                                              &pagelist, mmap_return_errors_v1, &state);
445                 } else
446                         ret = 0;
447
448         } else if (version == 2) {
449                 ret = __copy_to_user(m.err, err_array, m.num * sizeof(int));
450                 if (ret)
451                         ret = -EFAULT;
452         }
453
454         /* If we have not had any EFAULT-like global errors then set the global
455          * error to -ENOENT if necessary. */
456         if ((ret == 0) && (state.global_error == -ENOENT))
457                 ret = -ENOENT;
458
459 out:
460         kfree(err_array);
461         free_page_list(&pagelist);
462
463         return ret;
464 }
465
466 static long privcmd_ioctl(struct file *file,
467                           unsigned int cmd, unsigned long data)
468 {
469         int ret = -ENOSYS;
470         void __user *udata = (void __user *) data;
471
472         switch (cmd) {
473         case IOCTL_PRIVCMD_HYPERCALL:
474                 ret = privcmd_ioctl_hypercall(udata);
475                 break;
476
477         case IOCTL_PRIVCMD_MMAP:
478                 ret = privcmd_ioctl_mmap(udata);
479                 break;
480
481         case IOCTL_PRIVCMD_MMAPBATCH:
482                 ret = privcmd_ioctl_mmap_batch(udata, 1);
483                 break;
484
485         case IOCTL_PRIVCMD_MMAPBATCH_V2:
486                 ret = privcmd_ioctl_mmap_batch(udata, 2);
487                 break;
488
489         default:
490                 ret = -EINVAL;
491                 break;
492         }
493
494         return ret;
495 }
496
497 static void privcmd_close(struct vm_area_struct *vma)
498 {
499         struct page **pages = vma->vm_private_data;
500         int numpgs = (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
501
502         if (!xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap || !numpgs || !pages))
503                 return;
504
505         xen_unmap_domain_mfn_range(vma, numpgs, pages);
506         free_xenballooned_pages(numpgs, pages);
507         kfree(pages);
508 }
509
510 static int privcmd_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
511 {
512         printk(KERN_DEBUG "privcmd_fault: vma=%p %lx-%lx, pgoff=%lx, uv=%p\n",
513                vma, vma->vm_start, vma->vm_end,
514                vmf->pgoff, vmf->virtual_address);
515
516         return VM_FAULT_SIGBUS;
517 }
518
519 static struct vm_operations_struct privcmd_vm_ops = {
520         .close = privcmd_close,
521         .fault = privcmd_fault
522 };
523
524 static int privcmd_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
525 {
526         /* DONTCOPY is essential for Xen because copy_page_range doesn't know
527          * how to recreate these mappings */
528         vma->vm_flags |= VM_IO | VM_PFNMAP | VM_DONTCOPY |
529                          VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
530         vma->vm_ops = &privcmd_vm_ops;
531         vma->vm_private_data = NULL;
532
533         return 0;
534 }
535
536 static int privcmd_enforce_singleshot_mapping(struct vm_area_struct *vma)
537 {
538         return !cmpxchg(&vma->vm_private_data, NULL, PRIV_VMA_LOCKED);
539 }
540
541 const struct file_operations xen_privcmd_fops = {
542         .owner = THIS_MODULE,
543         .unlocked_ioctl = privcmd_ioctl,
544         .mmap = privcmd_mmap,
545 };
546 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_privcmd_fops);
547
548 static struct miscdevice privcmd_dev = {
549         .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
550         .name = "xen/privcmd",
551         .fops = &xen_privcmd_fops,
552 };
553
554 static int __init privcmd_init(void)
555 {
556         int err;
557
558         if (!xen_domain())
559                 return -ENODEV;
560
561         err = misc_register(&privcmd_dev);
562         if (err != 0) {
563                 printk(KERN_ERR "Could not register Xen privcmd device\n");
564                 return err;
565         }
566         return 0;
567 }
568
569 static void __exit privcmd_exit(void)
570 {
571         misc_deregister(&privcmd_dev);
572 }
573
574 module_init(privcmd_init);
575 module_exit(privcmd_exit);