Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/s390/linux
[~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
37 #include "privcmd.h"
38
39 MODULE_LICENSE("GPL");
40
41 #ifndef HAVE_ARCH_PRIVCMD_MMAP
42 static int privcmd_enforce_singleshot_mapping(struct vm_area_struct *vma);
43 #endif
44
45 static long privcmd_ioctl_hypercall(void __user *udata)
46 {
47         struct privcmd_hypercall hypercall;
48         long ret;
49
50         if (copy_from_user(&hypercall, udata, sizeof(hypercall)))
51                 return -EFAULT;
52
53         ret = privcmd_call(hypercall.op,
54                            hypercall.arg[0], hypercall.arg[1],
55                            hypercall.arg[2], hypercall.arg[3],
56                            hypercall.arg[4]);
57
58         return ret;
59 }
60
61 static void free_page_list(struct list_head *pages)
62 {
63         struct page *p, *n;
64
65         list_for_each_entry_safe(p, n, pages, lru)
66                 __free_page(p);
67
68         INIT_LIST_HEAD(pages);
69 }
70
71 /*
72  * Given an array of items in userspace, return a list of pages
73  * containing the data.  If copying fails, either because of memory
74  * allocation failure or a problem reading user memory, return an
75  * error code; its up to the caller to dispose of any partial list.
76  */
77 static int gather_array(struct list_head *pagelist,
78                         unsigned nelem, size_t size,
79                         const void __user *data)
80 {
81         unsigned pageidx;
82         void *pagedata;
83         int ret;
84
85         if (size > PAGE_SIZE)
86                 return 0;
87
88         pageidx = PAGE_SIZE;
89         pagedata = NULL;        /* quiet, gcc */
90         while (nelem--) {
91                 if (pageidx > PAGE_SIZE-size) {
92                         struct page *page = alloc_page(GFP_KERNEL);
93
94                         ret = -ENOMEM;
95                         if (page == NULL)
96                                 goto fail;
97
98                         pagedata = page_address(page);
99
100                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
101                         pageidx = 0;
102                 }
103
104                 ret = -EFAULT;
105                 if (copy_from_user(pagedata + pageidx, data, size))
106                         goto fail;
107
108                 data += size;
109                 pageidx += size;
110         }
111
112         ret = 0;
113
114 fail:
115         return ret;
116 }
117
118 /*
119  * Call function "fn" on each element of the array fragmented
120  * over a list of pages.
121  */
122 static int traverse_pages(unsigned nelem, size_t size,
123                           struct list_head *pos,
124                           int (*fn)(void *data, void *state),
125                           void *state)
126 {
127         void *pagedata;
128         unsigned pageidx;
129         int ret = 0;
130
131         BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
132
133         pageidx = PAGE_SIZE;
134         pagedata = NULL;        /* hush, gcc */
135
136         while (nelem--) {
137                 if (pageidx > PAGE_SIZE-size) {
138                         struct page *page;
139                         pos = pos->next;
140                         page = list_entry(pos, struct page, lru);
141                         pagedata = page_address(page);
142                         pageidx = 0;
143                 }
144
145                 ret = (*fn)(pagedata + pageidx, state);
146                 if (ret)
147                         break;
148                 pageidx += size;
149         }
150
151         return ret;
152 }
153
154 struct mmap_mfn_state {
155         unsigned long va;
156         struct vm_area_struct *vma;
157         domid_t domain;
158 };
159
160 static int mmap_mfn_range(void *data, void *state)
161 {
162         struct privcmd_mmap_entry *msg = data;
163         struct mmap_mfn_state *st = state;
164         struct vm_area_struct *vma = st->vma;
165         int rc;
166
167         /* Do not allow range to wrap the address space. */
168         if ((msg->npages > (LONG_MAX >> PAGE_SHIFT)) ||
169             ((unsigned long)(msg->npages << PAGE_SHIFT) >= -st->va))
170                 return -EINVAL;
171
172         /* Range chunks must be contiguous in va space. */
173         if ((msg->va != st->va) ||
174             ((msg->va+(msg->npages<<PAGE_SHIFT)) > vma->vm_end))
175                 return -EINVAL;
176
177         rc = xen_remap_domain_mfn_range(vma,
178                                         msg->va & PAGE_MASK,
179                                         msg->mfn, msg->npages,
180                                         vma->vm_page_prot,
181                                         st->domain);
182         if (rc < 0)
183                 return rc;
184
185         st->va += msg->npages << PAGE_SHIFT;
186
187         return 0;
188 }
189
190 static long privcmd_ioctl_mmap(void __user *udata)
191 {
192         struct privcmd_mmap mmapcmd;
193         struct mm_struct *mm = current->mm;
194         struct vm_area_struct *vma;
195         int rc;
196         LIST_HEAD(pagelist);
197         struct mmap_mfn_state state;
198
199         if (!xen_initial_domain())
200                 return -EPERM;
201
202         if (copy_from_user(&mmapcmd, udata, sizeof(mmapcmd)))
203                 return -EFAULT;
204
205         rc = gather_array(&pagelist,
206                           mmapcmd.num, sizeof(struct privcmd_mmap_entry),
207                           mmapcmd.entry);
208
209         if (rc || list_empty(&pagelist))
210                 goto out;
211
212         down_write(&mm->mmap_sem);
213
214         {
215                 struct page *page = list_first_entry(&pagelist,
216                                                      struct page, lru);
217                 struct privcmd_mmap_entry *msg = page_address(page);
218
219                 vma = find_vma(mm, msg->va);
220                 rc = -EINVAL;
221
222                 if (!vma || (msg->va != vma->vm_start) ||
223                     !privcmd_enforce_singleshot_mapping(vma))
224                         goto out_up;
225         }
226
227         state.va = vma->vm_start;
228         state.vma = vma;
229         state.domain = mmapcmd.dom;
230
231         rc = traverse_pages(mmapcmd.num, sizeof(struct privcmd_mmap_entry),
232                             &pagelist,
233                             mmap_mfn_range, &state);
234
235
236 out_up:
237         up_write(&mm->mmap_sem);
238
239 out:
240         free_page_list(&pagelist);
241
242         return rc;
243 }
244
245 struct mmap_batch_state {
246         domid_t domain;
247         unsigned long va;
248         struct vm_area_struct *vma;
249         /* A tristate:
250          *      0 for no errors
251          *      1 if at least one error has happened (and no
252          *          -ENOENT errors have happened)
253          *      -ENOENT if at least 1 -ENOENT has happened.
254          */
255         int global_error;
256         /* An array for individual errors */
257         int *err;
258
259         /* User-space mfn array to store errors in the second pass for V1. */
260         xen_pfn_t __user *user_mfn;
261 };
262
263 static int mmap_batch_fn(void *data, void *state)
264 {
265         xen_pfn_t *mfnp = data;
266         struct mmap_batch_state *st = state;
267         int ret;
268
269         ret = xen_remap_domain_mfn_range(st->vma, st->va & PAGE_MASK, *mfnp, 1,
270                                          st->vma->vm_page_prot, st->domain);
271
272         /* Store error code for second pass. */
273         *(st->err++) = ret;
274
275         /* And see if it affects the global_error. */
276         if (ret < 0) {
277                 if (ret == -ENOENT)
278                         st->global_error = -ENOENT;
279                 else {
280                         /* Record that at least one error has happened. */
281                         if (st->global_error == 0)
282                                 st->global_error = 1;
283                 }
284         }
285         st->va += PAGE_SIZE;
286
287         return 0;
288 }
289
290 static int mmap_return_errors_v1(void *data, void *state)
291 {
292         xen_pfn_t *mfnp = data;
293         struct mmap_batch_state *st = state;
294         int err = *(st->err++);
295
296         /*
297          * V1 encodes the error codes in the 32bit top nibble of the
298          * mfn (with its known limitations vis-a-vis 64 bit callers).
299          */
300         *mfnp |= (err == -ENOENT) ?
301                                 PRIVCMD_MMAPBATCH_PAGED_ERROR :
302                                 PRIVCMD_MMAPBATCH_MFN_ERROR;
303         return __put_user(*mfnp, st->user_mfn++);
304 }
305
306 static struct vm_operations_struct privcmd_vm_ops;
307
308 static long privcmd_ioctl_mmap_batch(void __user *udata, int version)
309 {
310         int ret;
311         struct privcmd_mmapbatch_v2 m;
312         struct mm_struct *mm = current->mm;
313         struct vm_area_struct *vma;
314         unsigned long nr_pages;
315         LIST_HEAD(pagelist);
316         int *err_array = NULL;
317         struct mmap_batch_state state;
318
319         if (!xen_initial_domain())
320                 return -EPERM;
321
322         switch (version) {
323         case 1:
324                 if (copy_from_user(&m, udata, sizeof(struct privcmd_mmapbatch)))
325                         return -EFAULT;
326                 /* Returns per-frame error in m.arr. */
327                 m.err = NULL;
328                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, m.arr, m.num * sizeof(*m.arr)))
329                         return -EFAULT;
330                 break;
331         case 2:
332                 if (copy_from_user(&m, udata, sizeof(struct privcmd_mmapbatch_v2)))
333                         return -EFAULT;
334                 /* Returns per-frame error code in m.err. */
335                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, m.err, m.num * (sizeof(*m.err))))
336                         return -EFAULT;
337                 break;
338         default:
339                 return -EINVAL;
340         }
341
342         nr_pages = m.num;
343         if ((m.num <= 0) || (nr_pages > (LONG_MAX >> PAGE_SHIFT)))
344                 return -EINVAL;
345
346         ret = gather_array(&pagelist, m.num, sizeof(xen_pfn_t), m.arr);
347
348         if (ret)
349                 goto out;
350         if (list_empty(&pagelist)) {
351                 ret = -EINVAL;
352                 goto out;
353         }
354
355         err_array = kcalloc(m.num, sizeof(int), GFP_KERNEL);
356         if (err_array == NULL) {
357                 ret = -ENOMEM;
358                 goto out;
359         }
360
361         down_write(&mm->mmap_sem);
362
363         vma = find_vma(mm, m.addr);
364         if (!vma ||
365             vma->vm_ops != &privcmd_vm_ops ||
366             (m.addr != vma->vm_start) ||
367             ((m.addr + (nr_pages << PAGE_SHIFT)) != vma->vm_end) ||
368             !privcmd_enforce_singleshot_mapping(vma)) {
369                 up_write(&mm->mmap_sem);
370                 ret = -EINVAL;
371                 goto out;
372         }
373
374         state.domain        = m.dom;
375         state.vma           = vma;
376         state.va            = m.addr;
377         state.global_error  = 0;
378         state.err           = err_array;
379
380         /* mmap_batch_fn guarantees ret == 0 */
381         BUG_ON(traverse_pages(m.num, sizeof(xen_pfn_t),
382                              &pagelist, mmap_batch_fn, &state));
383
384         up_write(&mm->mmap_sem);
385
386         if (version == 1) {
387                 if (state.global_error) {
388                         /* Write back errors in second pass. */
389                         state.user_mfn = (xen_pfn_t *)m.arr;
390                         state.err      = err_array;
391                         ret = traverse_pages(m.num, sizeof(xen_pfn_t),
392                                              &pagelist, mmap_return_errors_v1, &state);
393                 } else
394                         ret = 0;
395
396         } else if (version == 2) {
397                 ret = __copy_to_user(m.err, err_array, m.num * sizeof(int));
398                 if (ret)
399                         ret = -EFAULT;
400         }
401
402         /* If we have not had any EFAULT-like global errors then set the global
403          * error to -ENOENT if necessary. */
404         if ((ret == 0) && (state.global_error == -ENOENT))
405                 ret = -ENOENT;
406
407 out:
408         kfree(err_array);
409         free_page_list(&pagelist);
410
411         return ret;
412 }
413
414 static long privcmd_ioctl(struct file *file,
415                           unsigned int cmd, unsigned long data)
416 {
417         int ret = -ENOSYS;
418         void __user *udata = (void __user *) data;
419
420         switch (cmd) {
421         case IOCTL_PRIVCMD_HYPERCALL:
422                 ret = privcmd_ioctl_hypercall(udata);
423                 break;
424
425         case IOCTL_PRIVCMD_MMAP:
426                 ret = privcmd_ioctl_mmap(udata);
427                 break;
428
429         case IOCTL_PRIVCMD_MMAPBATCH:
430                 ret = privcmd_ioctl_mmap_batch(udata, 1);
431                 break;
432
433         case IOCTL_PRIVCMD_MMAPBATCH_V2:
434                 ret = privcmd_ioctl_mmap_batch(udata, 2);
435                 break;
436
437         default:
438                 ret = -EINVAL;
439                 break;
440         }
441
442         return ret;
443 }
444
445 static int privcmd_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
446 {
447         printk(KERN_DEBUG "privcmd_fault: vma=%p %lx-%lx, pgoff=%lx, uv=%p\n",
448                vma, vma->vm_start, vma->vm_end,
449                vmf->pgoff, vmf->virtual_address);
450
451         return VM_FAULT_SIGBUS;
452 }
453
454 static struct vm_operations_struct privcmd_vm_ops = {
455         .fault = privcmd_fault
456 };
457
458 static int privcmd_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
459 {
460         /* DONTCOPY is essential for Xen because copy_page_range doesn't know
461          * how to recreate these mappings */
462         vma->vm_flags |= VM_IO | VM_PFNMAP | VM_DONTCOPY |
463                          VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
464         vma->vm_ops = &privcmd_vm_ops;
465         vma->vm_private_data = NULL;
466
467         return 0;
468 }
469
470 static int privcmd_enforce_singleshot_mapping(struct vm_area_struct *vma)
471 {
472         return (xchg(&vma->vm_private_data, (void *)1) == NULL);
473 }
474
475 const struct file_operations xen_privcmd_fops = {
476         .owner = THIS_MODULE,
477         .unlocked_ioctl = privcmd_ioctl,
478         .mmap = privcmd_mmap,
479 };
480 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_privcmd_fops);
481
482 static struct miscdevice privcmd_dev = {
483         .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
484         .name = "xen/privcmd",
485         .fops = &xen_privcmd_fops,
486 };
487
488 static int __init privcmd_init(void)
489 {
490         int err;
491
492         if (!xen_domain())
493                 return -ENODEV;
494
495         err = misc_register(&privcmd_dev);
496         if (err != 0) {
497                 printk(KERN_ERR "Could not register Xen privcmd device\n");
498                 return err;
499         }
500         return 0;
501 }
502
503 static void __exit privcmd_exit(void)
504 {
505         misc_deregister(&privcmd_dev);
506 }
507
508 module_init(privcmd_init);
509 module_exit(privcmd_exit);