arch/powerpc/lib/feature-fixups.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 2001 Ben. Herrenschmidt (benh@kernel.crashing.org)
   4  *
   5  *  Modifications for ppc64:
   6  *      Copyright (C) 2003 Dave Engebretsen <engebret@us.ibm.com>
   7  *
   8  *  Copyright 2008 Michael Ellerman, IBM Corporation.
   9  */
  10
  11 #include <linux/types.h>
  12 #include <linux/jump_label.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/string.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/sched/mm.h>
  17 #include <linux/stop_machine.h>
  18 #include <asm/cputable.h>
  19 #include <asm/code-patching.h>
  20 #include <asm/page.h>
  21 #include <asm/sections.h>
  22 #include <asm/setup.h>
  23 #include <asm/security_features.h>
  24 #include <asm/firmware.h>
  25 #include <asm/inst.h>
  26
  27 struct fixup_entry {
  28         unsigned long   mask;
  29         unsigned long   value;
  30         long            start_off;
  31         long            end_off;
  32         long            alt_start_off;
  33         long            alt_end_off;
  34 };
  35
  36 static struct ppc_inst *calc_addr(struct fixup_entry *fcur, long offset)
  37 {
  38         /*
  39          * We store the offset to the code as a negative offset from
  40          * the start of the alt_entry, to support the VDSO. This
  41          * routine converts that back into an actual address.
  42          */
  43         return (struct ppc_inst *)((unsigned long)fcur + offset);
  44 }
  45
  46 static int patch_alt_instruction(struct ppc_inst *src, struct ppc_inst *dest,
  47                                  struct ppc_inst *alt_start, struct ppc_inst *alt_end)
  48 {
  49         int err;
  50         struct ppc_inst instr;
  51
  52         instr = ppc_inst_read(src);
  53
  54         if (instr_is_relative_branch(*src)) {
  55                 struct ppc_inst *target = (struct ppc_inst *)branch_target(src);
  56
  57                 /* Branch within the section doesn't need translating */
  58                 if (target < alt_start || target > alt_end) {
  59                         err = translate_branch(&instr, dest, src);
  60                         if (err)
  61                                 return 1;
  62                 }
  63         }
  64
  65         raw_patch_instruction(dest, instr);
  66
  67         return 0;
  68 }
  69
  70 static int patch_feature_section(unsigned long value, struct fixup_entry *fcur)
  71 {
  72         struct ppc_inst *start, *end, *alt_start, *alt_end, *src, *dest, nop;
  73
  74         start = calc_addr(fcur, fcur->start_off);
  75         end = calc_addr(fcur, fcur->end_off);
  76         alt_start = calc_addr(fcur, fcur->alt_start_off);
  77         alt_end = calc_addr(fcur, fcur->alt_end_off);
  78
  79         if ((alt_end - alt_start) > (end - start))
  80                 return 1;
  81
  82         if ((value & fcur->mask) == fcur->value)
  83                 return 0;
  84
  85         src = alt_start;
  86         dest = start;
  87
  88         for (; src < alt_end; src = ppc_inst_next(src, src),
  89                               dest = ppc_inst_next(dest, dest)) {
  90                 if (patch_alt_instruction(src, dest, alt_start, alt_end))
  91                         return 1;
  92         }
  93
  94         nop = ppc_inst(PPC_INST_NOP);
  95         for (; dest < end; dest = ppc_inst_next(dest, &nop))
  96                 raw_patch_instruction(dest, nop);
  97
  98         return 0;
  99 }
 100
 101 void do_feature_fixups(unsigned long value, void *fixup_start, void *fixup_end)
 102 {
 103         struct fixup_entry *fcur, *fend;
 104
 105         fcur = fixup_start;
 106         fend = fixup_end;
 107
 108         for (; fcur < fend; fcur++) {
 109                 if (patch_feature_section(value, fcur)) {
 110                         WARN_ON(1);
 111                         printk("Unable to patch feature section at %p - %p" \
 112                                 " with %p - %p\n",
 113                                 calc_addr(fcur, fcur->start_off),
 114                                 calc_addr(fcur, fcur->end_off),
 115                                 calc_addr(fcur, fcur->alt_start_off),
 116                                 calc_addr(fcur, fcur->alt_end_off));
 117                 }
 118         }
 119 }
 120
 121 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 122 static void do_stf_entry_barrier_fixups(enum stf_barrier_type types)
 123 {
 124         unsigned int instrs[3], *dest;
 125         long *start, *end;
 126         int i;
 127
 128         start = PTRRELOC(&__start___stf_entry_barrier_fixup);
 129         end = PTRRELOC(&__stop___stf_entry_barrier_fixup);
 130
 131         instrs[0] = 0x60000000; /* nop */
 132         instrs[1] = 0x60000000; /* nop */
 133         instrs[2] = 0x60000000; /* nop */
 134
 135         i = 0;
 136         if (types & STF_BARRIER_FALLBACK) {
 137                 instrs[i++] = 0x7d4802a6; /* mflr r10           */
 138                 instrs[i++] = 0x60000000; /* branch patched below */
 139                 instrs[i++] = 0x7d4803a6; /* mtlr r10           */
 140         } else if (types & STF_BARRIER_EIEIO) {
 141                 instrs[i++] = 0x7e0006ac; /* eieio + bit 6 hint */
 142         } else if (types & STF_BARRIER_SYNC_ORI) {
 143                 instrs[i++] = 0x7c0004ac; /* hwsync             */
 144                 instrs[i++] = 0xe94d0000; /* ld r10,0(r13)      */
 145                 instrs[i++] = 0x63ff0000; /* ori 31,31,0 speculation barrier */
 146         }
 147
 148         for (i = 0; start < end; start++, i++) {
 149                 dest = (void *)start + *start;
 150
 151                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)dest);
 152
 153                 // See comment in do_entry_flush_fixups() RE order of patching
 154                 if (types & STF_BARRIER_FALLBACK) {
 155                         patch_instruction((struct ppc_inst *)dest, ppc_inst(instrs[0]));
 156                         patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 2), ppc_inst(instrs[2]));
 157                         patch_branch((struct ppc_inst *)(dest + 1),
 158                                      (unsigned long)&stf_barrier_fallback, BRANCH_SET_LINK);
 159                 } else {
 160                         patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 1), ppc_inst(instrs[1]));
 161                         patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 2), ppc_inst(instrs[2]));
 162                         patch_instruction((struct ppc_inst *)dest, ppc_inst(instrs[0]));
 163                 }
 164         }
 165
 166         printk(KERN_DEBUG "stf-barrier: patched %d entry locations (%s barrier)\n", i,
 167                 (types == STF_BARRIER_NONE)                  ? "no" :
 168                 (types == STF_BARRIER_FALLBACK)              ? "fallback" :
 169                 (types == STF_BARRIER_EIEIO)                 ? "eieio" :
 170                 (types == (STF_BARRIER_SYNC_ORI))            ? "hwsync"
 171                                                            : "unknown");
 172 }
 173
 174 static void do_stf_exit_barrier_fixups(enum stf_barrier_type types)
 175 {
 176         unsigned int instrs[6], *dest;
 177         long *start, *end;
 178         int i;
 179
 180         start = PTRRELOC(&__start___stf_exit_barrier_fixup);
 181         end = PTRRELOC(&__stop___stf_exit_barrier_fixup);
 182
 183         instrs[0] = 0x60000000; /* nop */
 184         instrs[1] = 0x60000000; /* nop */
 185         instrs[2] = 0x60000000; /* nop */
 186         instrs[3] = 0x60000000; /* nop */
 187         instrs[4] = 0x60000000; /* nop */
 188         instrs[5] = 0x60000000; /* nop */
 189
 190         i = 0;
 191         if (types & STF_BARRIER_FALLBACK || types & STF_BARRIER_SYNC_ORI) {
 192                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
 193                         instrs[i++] = 0x7db14ba6; /* mtspr 0x131, r13 (HSPRG1) */
 194                         instrs[i++] = 0x7db04aa6; /* mfspr r13, 0x130 (HSPRG0) */
 195                 } else {
 196                         instrs[i++] = 0x7db243a6; /* mtsprg 2,r13       */
 197                         instrs[i++] = 0x7db142a6; /* mfsprg r13,1    */
 198                 }
 199                 instrs[i++] = 0x7c0004ac; /* hwsync             */
 200                 instrs[i++] = 0xe9ad0000; /* ld r13,0(r13)      */
 201                 instrs[i++] = 0x63ff0000; /* ori 31,31,0 speculation barrier */
 202                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
 203                         instrs[i++] = 0x7db14aa6; /* mfspr r13, 0x131 (HSPRG1) */
 204                 } else {
 205                         instrs[i++] = 0x7db242a6; /* mfsprg r13,2 */
 206                 }
 207         } else if (types & STF_BARRIER_EIEIO) {
 208                 instrs[i++] = 0x7e0006ac; /* eieio + bit 6 hint */
 209         }
 210
 211         for (i = 0; start < end; start++, i++) {
 212                 dest = (void *)start + *start;
 213
 214                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)dest);
 215
 216                 patch_instruction((struct ppc_inst *)dest, ppc_inst(instrs[0]));
 217                 patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 1), ppc_inst(instrs[1]));
 218                 patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 2), ppc_inst(instrs[2]));
 219                 patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 3), ppc_inst(instrs[3]));
 220                 patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 4), ppc_inst(instrs[4]));
 221                 patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 5), ppc_inst(instrs[5]));
 222         }
 223         printk(KERN_DEBUG "stf-barrier: patched %d exit locations (%s barrier)\n", i,
 224                 (types == STF_BARRIER_NONE)                  ? "no" :
 225                 (types == STF_BARRIER_FALLBACK)              ? "fallback" :
 226                 (types == STF_BARRIER_EIEIO)                 ? "eieio" :
 227                 (types == (STF_BARRIER_SYNC_ORI))            ? "hwsync"
 228                                                            : "unknown");
 229 }
 230
 231 static int __do_stf_barrier_fixups(void *data)
 232 {
 233         enum stf_barrier_type *types = data;
 234
 235         do_stf_entry_barrier_fixups(*types);
 236         do_stf_exit_barrier_fixups(*types);
 237
 238         return 0;
 239 }
 240
 241 void do_stf_barrier_fixups(enum stf_barrier_type types)
 242 {
 243         /*
 244          * The call to the fallback entry flush, and the fallback/sync-ori exit
 245          * flush can not be safely patched in/out while other CPUs are executing
 246          * them. So call __do_stf_barrier_fixups() on one CPU while all other CPUs
 247          * spin in the stop machine core with interrupts hard disabled.
 248          */
 249         stop_machine(__do_stf_barrier_fixups, &types, NULL);
 250 }
 251
 252 void do_uaccess_flush_fixups(enum l1d_flush_type types)
 253 {
 254         unsigned int instrs[4], *dest;
 255         long *start, *end;
 256         int i;
 257
 258         start = PTRRELOC(&__start___uaccess_flush_fixup);
 259         end = PTRRELOC(&__stop___uaccess_flush_fixup);
 260
 261         instrs[0] = 0x60000000; /* nop */
 262         instrs[1] = 0x60000000; /* nop */
 263         instrs[2] = 0x60000000; /* nop */
 264         instrs[3] = 0x4e800020; /* blr */
 265
 266         i = 0;
 267         if (types == L1D_FLUSH_FALLBACK) {
 268                 instrs[3] = 0x60000000; /* nop */
 269                 /* fallthrough to fallback flush */
 270         }
 271
 272         if (types & L1D_FLUSH_ORI) {
 273                 instrs[i++] = 0x63ff0000; /* ori 31,31,0 speculation barrier */
 274                 instrs[i++] = 0x63de0000; /* ori 30,30,0 L1d flush*/
 275         }
 276
 277         if (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 278                 instrs[i++] = 0x7c12dba6; /* mtspr TRIG2,r0 (SPR #882) */
 279
 280         for (i = 0; start < end; start++, i++) {
 281                 dest = (void *)start + *start;
 282
 283                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)dest);
 284
 285                 patch_instruction((struct ppc_inst *)dest, ppc_inst(instrs[0]));
 286
 287                 patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 1), ppc_inst(instrs[1]));
 288                 patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 2), ppc_inst(instrs[2]));
 289                 patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 3), ppc_inst(instrs[3]));
 290         }
 291
 292         printk(KERN_DEBUG "uaccess-flush: patched %d locations (%s flush)\n", i,
 293                 (types == L1D_FLUSH_NONE)       ? "no" :
 294                 (types == L1D_FLUSH_FALLBACK)   ? "fallback displacement" :
 295                 (types &  L1D_FLUSH_ORI)        ? (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 296                                                         ? "ori+mttrig type"
 297                                                         : "ori type" :
 298                 (types &  L1D_FLUSH_MTTRIG)     ? "mttrig type"
 299                                                 : "unknown");
 300 }
 301
 302 static int __do_entry_flush_fixups(void *data)
 303 {
 304         enum l1d_flush_type types = *(enum l1d_flush_type *)data;
 305         unsigned int instrs[3], *dest;
 306         long *start, *end;
 307         int i;
 308
 309         instrs[0] = 0x60000000; /* nop */
 310         instrs[1] = 0x60000000; /* nop */
 311         instrs[2] = 0x60000000; /* nop */
 312
 313         i = 0;
 314         if (types == L1D_FLUSH_FALLBACK) {
 315                 instrs[i++] = 0x7d4802a6; /* mflr r10           */
 316                 instrs[i++] = 0x60000000; /* branch patched below */
 317                 instrs[i++] = 0x7d4803a6; /* mtlr r10           */
 318         }
 319
 320         if (types & L1D_FLUSH_ORI) {
 321                 instrs[i++] = 0x63ff0000; /* ori 31,31,0 speculation barrier */
 322                 instrs[i++] = 0x63de0000; /* ori 30,30,0 L1d flush*/
 323         }
 324
 325         if (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 326                 instrs[i++] = 0x7c12dba6; /* mtspr TRIG2,r0 (SPR #882) */
 327
 328         /*
 329          * If we're patching in or out the fallback flush we need to be careful about the
 330          * order in which we patch instructions. That's because it's possible we could
 331          * take a page fault after patching one instruction, so the sequence of
 332          * instructions must be safe even in a half patched state.
 333          *
 334          * To make that work, when patching in the fallback flush we patch in this order:
 335          *  - the mflr          (dest)
 336          *  - the mtlr          (dest + 2)
 337          *  - the branch        (dest + 1)
 338          *
 339          * That ensures the sequence is safe to execute at any point. In contrast if we
 340          * patch the mtlr last, it's possible we could return from the branch and not
 341          * restore LR, leading to a crash later.
 342          *
 343          * When patching out the fallback flush (either with nops or another flush type),
 344          * we patch in this order:
 345          *  - the branch        (dest + 1)
 346          *  - the mtlr          (dest + 2)
 347          *  - the mflr          (dest)
 348          *
 349          * Note we are protected by stop_machine() from other CPUs executing the code in a
 350          * semi-patched state.
 351          */
 352
 353         start = PTRRELOC(&__start___entry_flush_fixup);
 354         end = PTRRELOC(&__stop___entry_flush_fixup);
 355         for (i = 0; start < end; start++, i++) {
 356                 dest = (void *)start + *start;
 357
 358                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)dest);
 359
 360                 if (types == L1D_FLUSH_FALLBACK) {
 361                         patch_instruction((struct ppc_inst *)dest, ppc_inst(instrs[0]));
 362                         patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 2), ppc_inst(instrs[2]));
 363                         patch_branch((struct ppc_inst *)(dest + 1),
 364                                      (unsigned long)&entry_flush_fallback, BRANCH_SET_LINK);
 365                 } else {
 366                         patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 1), ppc_inst(instrs[1]));
 367                         patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 2), ppc_inst(instrs[2]));
 368                         patch_instruction((struct ppc_inst *)dest, ppc_inst(instrs[0]));
 369                 }
 370         }
 371
 372         start = PTRRELOC(&__start___scv_entry_flush_fixup);
 373         end = PTRRELOC(&__stop___scv_entry_flush_fixup);
 374         for (; start < end; start++, i++) {
 375                 dest = (void *)start + *start;
 376
 377                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)dest);
 378
 379                 if (types == L1D_FLUSH_FALLBACK) {
 380                         patch_instruction((struct ppc_inst *)dest, ppc_inst(instrs[0]));
 381                         patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 2), ppc_inst(instrs[2]));
 382                         patch_branch((struct ppc_inst *)(dest + 1),
 383                                      (unsigned long)&scv_entry_flush_fallback, BRANCH_SET_LINK);
 384                 } else {
 385                         patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 1), ppc_inst(instrs[1]));
 386                         patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 2), ppc_inst(instrs[2]));
 387                         patch_instruction((struct ppc_inst *)dest, ppc_inst(instrs[0]));
 388                 }
 389         }
 390
 391
 392         printk(KERN_DEBUG "entry-flush: patched %d locations (%s flush)\n", i,
 393                 (types == L1D_FLUSH_NONE)       ? "no" :
 394                 (types == L1D_FLUSH_FALLBACK)   ? "fallback displacement" :
 395                 (types &  L1D_FLUSH_ORI)        ? (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 396                                                         ? "ori+mttrig type"
 397                                                         : "ori type" :
 398                 (types &  L1D_FLUSH_MTTRIG)     ? "mttrig type"
 399                                                 : "unknown");
 400
 401         return 0;
 402 }
 403
 404 void do_entry_flush_fixups(enum l1d_flush_type types)
 405 {
 406         /*
 407          * The call to the fallback flush can not be safely patched in/out while
 408          * other CPUs are executing it. So call __do_entry_flush_fixups() on one
 409          * CPU while all other CPUs spin in the stop machine core with interrupts
 410          * hard disabled.
 411          */
 412         stop_machine(__do_entry_flush_fixups, &types, NULL);
 413 }
 414
 415 void do_rfi_flush_fixups(enum l1d_flush_type types)
 416 {
 417         unsigned int instrs[3], *dest;
 418         long *start, *end;
 419         int i;
 420
 421         start = PTRRELOC(&__start___rfi_flush_fixup);
 422         end = PTRRELOC(&__stop___rfi_flush_fixup);
 423
 424         instrs[0] = 0x60000000; /* nop */
 425         instrs[1] = 0x60000000; /* nop */
 426         instrs[2] = 0x60000000; /* nop */
 427
 428         if (types & L1D_FLUSH_FALLBACK)
 429                 /* b .+16 to fallback flush */
 430                 instrs[0] = 0x48000010;
 431
 432         i = 0;
 433         if (types & L1D_FLUSH_ORI) {
 434                 instrs[i++] = 0x63ff0000; /* ori 31,31,0 speculation barrier */
 435                 instrs[i++] = 0x63de0000; /* ori 30,30,0 L1d flush*/
 436         }
 437
 438         if (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 439                 instrs[i++] = 0x7c12dba6; /* mtspr TRIG2,r0 (SPR #882) */
 440
 441         for (i = 0; start < end; start++, i++) {
 442                 dest = (void *)start + *start;
 443
 444                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)dest);
 445
 446                 patch_instruction((struct ppc_inst *)dest, ppc_inst(instrs[0]));
 447                 patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 1), ppc_inst(instrs[1]));
 448                 patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 2), ppc_inst(instrs[2]));
 449         }
 450
 451         printk(KERN_DEBUG "rfi-flush: patched %d locations (%s flush)\n", i,
 452                 (types == L1D_FLUSH_NONE)       ? "no" :
 453                 (types == L1D_FLUSH_FALLBACK)   ? "fallback displacement" :
 454                 (types &  L1D_FLUSH_ORI)        ? (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 455                                                         ? "ori+mttrig type"
 456                                                         : "ori type" :
 457                 (types &  L1D_FLUSH_MTTRIG)     ? "mttrig type"
 458                                                 : "unknown");
 459 }
 460
 461 void do_barrier_nospec_fixups_range(bool enable, void *fixup_start, void *fixup_end)
 462 {
 463         unsigned int instr, *dest;
 464         long *start, *end;
 465         int i;
 466
 467         start = fixup_start;
 468         end = fixup_end;
 469
 470         instr = 0x60000000; /* nop */
 471
 472         if (enable) {
 473                 pr_info("barrier-nospec: using ORI speculation barrier\n");
 474                 instr = 0x63ff0000; /* ori 31,31,0 speculation barrier */
 475         }
 476
 477         for (i = 0; start < end; start++, i++) {
 478                 dest = (void *)start + *start;
 479
 480                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)dest);
 481                 patch_instruction((struct ppc_inst *)dest, ppc_inst(instr));
 482         }
 483
 484         printk(KERN_DEBUG "barrier-nospec: patched %d locations\n", i);
 485 }
 486
 487 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3S_64 */
 488
 489 #ifdef CONFIG_PPC_BARRIER_NOSPEC
 490 void do_barrier_nospec_fixups(bool enable)
 491 {
 492         void *start, *end;
 493
 494         start = PTRRELOC(&__start___barrier_nospec_fixup);
 495         end = PTRRELOC(&__stop___barrier_nospec_fixup);
 496
 497         do_barrier_nospec_fixups_range(enable, start, end);
 498 }
 499 #endif /* CONFIG_PPC_BARRIER_NOSPEC */
 500
 501 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 502 void do_barrier_nospec_fixups_range(bool enable, void *fixup_start, void *fixup_end)
 503 {
 504         unsigned int instr[2], *dest;
 505         long *start, *end;
 506         int i;
 507
 508         start = fixup_start;
 509         end = fixup_end;
 510
 511         instr[0] = PPC_INST_NOP;
 512         instr[1] = PPC_INST_NOP;
 513
 514         if (enable) {
 515                 pr_info("barrier-nospec: using isync; sync as speculation barrier\n");
 516                 instr[0] = PPC_INST_ISYNC;
 517                 instr[1] = PPC_INST_SYNC;
 518         }
 519
 520         for (i = 0; start < end; start++, i++) {
 521                 dest = (void *)start + *start;
 522
 523                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)dest);
 524                 patch_instruction((struct ppc_inst *)dest, ppc_inst(instr[0]));
 525                 patch_instruction((struct ppc_inst *)(dest + 1), ppc_inst(instr[1]));
 526         }
 527
 528         printk(KERN_DEBUG "barrier-nospec: patched %d locations\n", i);
 529 }
 530
 531 static void patch_btb_flush_section(long *curr)
 532 {
 533         unsigned int *start, *end;
 534
 535         start = (void *)curr + *curr;
 536         end = (void *)curr + *(curr + 1);
 537         for (; start < end; start++) {
 538                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)start);
 539                 patch_instruction((struct ppc_inst *)start, ppc_inst(PPC_INST_NOP));
 540         }
 541 }
 542
 543 void do_btb_flush_fixups(void)
 544 {
 545         long *start, *end;
 546
 547         start = PTRRELOC(&__start__btb_flush_fixup);
 548         end = PTRRELOC(&__stop__btb_flush_fixup);
 549
 550         for (; start < end; start += 2)
 551                 patch_btb_flush_section(start);
 552 }
 553 #endif /* CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E */
 554
 555 void do_lwsync_fixups(unsigned long value, void *fixup_start, void *fixup_end)
 556 {
 557         long *start, *end;
 558         struct ppc_inst *dest;
 559
 560         if (!(value & CPU_FTR_LWSYNC))
 561                 return ;
 562
 563         start = fixup_start;
 564         end = fixup_end;
 565
 566         for (; start < end; start++) {
 567                 dest = (void *)start + *start;
 568                 raw_patch_instruction(dest, ppc_inst(PPC_INST_LWSYNC));
 569         }
 570 }
 571
 572 static void do_final_fixups(void)
 573 {
 574 #if defined(CONFIG_PPC64) && defined(CONFIG_RELOCATABLE)
 575         struct ppc_inst inst, *src, *dest, *end;
 576
 577         if (PHYSICAL_START == 0)
 578                 return;
 579
 580         src = (struct ppc_inst *)(KERNELBASE + PHYSICAL_START);
 581         dest = (struct ppc_inst *)KERNELBASE;
 582         end = (void *)src + (__end_interrupts - _stext);
 583
 584         while (src < end) {
 585                 inst = ppc_inst_read(src);
 586                 raw_patch_instruction(dest, inst);
 587                 src = ppc_inst_next(src, src);
 588                 dest = ppc_inst_next(dest, dest);
 589         }
 590 #endif
 591 }
 592
 593 static unsigned long __initdata saved_cpu_features;
 594 static unsigned int __initdata saved_mmu_features;
 595 #ifdef CONFIG_PPC64
 596 static unsigned long __initdata saved_firmware_features;
 597 #endif
 598
 599 void __init apply_feature_fixups(void)
 600 {
 601         struct cpu_spec *spec = PTRRELOC(*PTRRELOC(&cur_cpu_spec));
 602
 603         *PTRRELOC(&saved_cpu_features) = spec->cpu_features;
 604         *PTRRELOC(&saved_mmu_features) = spec->mmu_features;
 605
 606         /*
 607          * Apply the CPU-specific and firmware specific fixups to kernel text
 608          * (nop out sections not relevant to this CPU or this firmware).
 609          */
 610         do_feature_fixups(spec->cpu_features,
 611                           PTRRELOC(&__start___ftr_fixup),
 612                           PTRRELOC(&__stop___ftr_fixup));
 613
 614         do_feature_fixups(spec->mmu_features,
 615                           PTRRELOC(&__start___mmu_ftr_fixup),
 616                           PTRRELOC(&__stop___mmu_ftr_fixup));
 617
 618         do_lwsync_fixups(spec->cpu_features,
 619                          PTRRELOC(&__start___lwsync_fixup),
 620                          PTRRELOC(&__stop___lwsync_fixup));
 621
 622 #ifdef CONFIG_PPC64
 623         saved_firmware_features = powerpc_firmware_features;
 624         do_feature_fixups(powerpc_firmware_features,
 625                           &__start___fw_ftr_fixup, &__stop___fw_ftr_fixup);
 626 #endif
 627         do_final_fixups();
 628 }
 629
 630 void __init setup_feature_keys(void)
 631 {
 632         /*
 633          * Initialise jump label. This causes all the cpu/mmu_has_feature()
 634          * checks to take on their correct polarity based on the current set of
 635          * CPU/MMU features.
 636          */
 637         jump_label_init();
 638         cpu_feature_keys_init();
 639         mmu_feature_keys_init();
 640 }
 641
 642 static int __init check_features(void)
 643 {
 644         WARN(saved_cpu_features != cur_cpu_spec->cpu_features,
 645              "CPU features changed after feature patching!\n");
 646         WARN(saved_mmu_features != cur_cpu_spec->mmu_features,
 647              "MMU features changed after feature patching!\n");
 648 #ifdef CONFIG_PPC64
 649         WARN(saved_firmware_features != powerpc_firmware_features,
 650              "Firmware features changed after feature patching!\n");
 651 #endif
 652
 653         return 0;
 654 }
 655 late_initcall(check_features);
 656
 657 #ifdef CONFIG_FTR_FIXUP_SELFTEST
 658
 659 #define check(x)        \
 660         if (!(x)) printk("feature-fixups: test failed at line %d\n", __LINE__);
 661
 662 /* This must be after the text it fixes up, vmlinux.lds.S enforces that atm */
 663 static struct fixup_entry fixup;
 664
 665 static long calc_offset(struct fixup_entry *entry, unsigned int *p)
 666 {
 667         return (unsigned long)p - (unsigned long)entry;
 668 }
 669
 670 static void test_basic_patching(void)
 671 {
 672         extern unsigned int ftr_fixup_test1[];
 673         extern unsigned int end_ftr_fixup_test1[];
 674         extern unsigned int ftr_fixup_test1_orig[];
 675         extern unsigned int ftr_fixup_test1_expected[];
 676         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test1 - ftr_fixup_test1);
 677
 678         fixup.value = fixup.mask = 8;
 679         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test1 + 1);
 680         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test1 + 2);
 681         fixup.alt_start_off = fixup.alt_end_off = 0;
 682
 683         /* Sanity check */
 684         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_orig, size) == 0);
 685
 686         /* Check we don't patch if the value matches */
 687         patch_feature_section(8, &fixup);
 688         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_orig, size) == 0);
 689
 690         /* Check we do patch if the value doesn't match */
 691         patch_feature_section(0, &fixup);
 692         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_expected, size) == 0);
 693
 694         /* Check we do patch if the mask doesn't match */
 695         memcpy(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_orig, size);
 696         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_orig, size) == 0);
 697         patch_feature_section(~8, &fixup);
 698         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_expected, size) == 0);
 699 }
 700
 701 static void test_alternative_patching(void)
 702 {
 703         extern unsigned int ftr_fixup_test2[];
 704         extern unsigned int end_ftr_fixup_test2[];
 705         extern unsigned int ftr_fixup_test2_orig[];
 706         extern unsigned int ftr_fixup_test2_alt[];
 707         extern unsigned int ftr_fixup_test2_expected[];
 708         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test2 - ftr_fixup_test2);
 709
 710         fixup.value = fixup.mask = 0xF;
 711         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test2 + 1);
 712         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test2 + 2);
 713         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test2_alt);
 714         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test2_alt + 1);
 715
 716         /* Sanity check */
 717         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_orig, size) == 0);
 718
 719         /* Check we don't patch if the value matches */
 720         patch_feature_section(0xF, &fixup);
 721         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_orig, size) == 0);
 722
 723         /* Check we do patch if the value doesn't match */
 724         patch_feature_section(0, &fixup);
 725         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_expected, size) == 0);
 726
 727         /* Check we do patch if the mask doesn't match */
 728         memcpy(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_orig, size);
 729         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_orig, size) == 0);
 730         patch_feature_section(~0xF, &fixup);
 731         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_expected, size) == 0);
 732 }
 733
 734 static void test_alternative_case_too_big(void)
 735 {
 736         extern unsigned int ftr_fixup_test3[];
 737         extern unsigned int end_ftr_fixup_test3[];
 738         extern unsigned int ftr_fixup_test3_orig[];
 739         extern unsigned int ftr_fixup_test3_alt[];
 740         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test3 - ftr_fixup_test3);
 741
 742         fixup.value = fixup.mask = 0xC;
 743         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test3 + 1);
 744         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test3 + 2);
 745         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test3_alt);
 746         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test3_alt + 2);
 747
 748         /* Sanity check */
 749         check(memcmp(ftr_fixup_test3, ftr_fixup_test3_orig, size) == 0);
 750
 751         /* Expect nothing to be patched, and the error returned to us */
 752         check(patch_feature_section(0xF, &fixup) == 1);
 753         check(memcmp(ftr_fixup_test3, ftr_fixup_test3_orig, size) == 0);
 754         check(patch_feature_section(0, &fixup) == 1);
 755         check(memcmp(ftr_fixup_test3, ftr_fixup_test3_orig, size) == 0);
 756         check(patch_feature_section(~0xF, &fixup) == 1);
 757         check(memcmp(ftr_fixup_test3, ftr_fixup_test3_orig, size) == 0);
 758 }
 759
 760 static void test_alternative_case_too_small(void)
 761 {
 762         extern unsigned int ftr_fixup_test4[];
 763         extern unsigned int end_ftr_fixup_test4[];
 764         extern unsigned int ftr_fixup_test4_orig[];
 765         extern unsigned int ftr_fixup_test4_alt[];
 766         extern unsigned int ftr_fixup_test4_expected[];
 767         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test4 - ftr_fixup_test4);
 768         unsigned long flag;
 769
 770         /* Check a high-bit flag */
 771         flag = 1UL << ((sizeof(unsigned long) - 1) * 8);
 772         fixup.value = fixup.mask = flag;
 773         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test4 + 1);
 774         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test4 + 5);
 775         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test4_alt);
 776         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test4_alt + 2);
 777
 778         /* Sanity check */
 779         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_orig, size) == 0);
 780
 781         /* Check we don't patch if the value matches */
 782         patch_feature_section(flag, &fixup);
 783         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_orig, size) == 0);
 784
 785         /* Check we do patch if the value doesn't match */
 786         patch_feature_section(0, &fixup);
 787         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_expected, size) == 0);
 788
 789         /* Check we do patch if the mask doesn't match */
 790         memcpy(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_orig, size);
 791         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_orig, size) == 0);
 792         patch_feature_section(~flag, &fixup);
 793         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_expected, size) == 0);
 794 }
 795
 796 static void test_alternative_case_with_branch(void)
 797 {
 798         extern unsigned int ftr_fixup_test5[];
 799         extern unsigned int end_ftr_fixup_test5[];
 800         extern unsigned int ftr_fixup_test5_expected[];
 801         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test5 - ftr_fixup_test5);
 802
 803         check(memcmp(ftr_fixup_test5, ftr_fixup_test5_expected, size) == 0);
 804 }
 805
 806 static void test_alternative_case_with_external_branch(void)
 807 {
 808         extern unsigned int ftr_fixup_test6[];
 809         extern unsigned int end_ftr_fixup_test6[];
 810         extern unsigned int ftr_fixup_test6_expected[];
 811         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test6 - ftr_fixup_test6);
 812
 813         check(memcmp(ftr_fixup_test6, ftr_fixup_test6_expected, size) == 0);
 814 }
 815
 816 static void test_alternative_case_with_branch_to_end(void)
 817 {
 818         extern unsigned int ftr_fixup_test7[];
 819         extern unsigned int end_ftr_fixup_test7[];
 820         extern unsigned int ftr_fixup_test7_expected[];
 821         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test7 - ftr_fixup_test7);
 822
 823         check(memcmp(ftr_fixup_test7, ftr_fixup_test7_expected, size) == 0);
 824 }
 825
 826 static void test_cpu_macros(void)
 827 {
 828         extern u8 ftr_fixup_test_FTR_macros[];
 829         extern u8 ftr_fixup_test_FTR_macros_expected[];
 830         unsigned long size = ftr_fixup_test_FTR_macros_expected -
 831                              ftr_fixup_test_FTR_macros;
 832
 833         /* The fixups have already been done for us during boot */
 834         check(memcmp(ftr_fixup_test_FTR_macros,
 835                      ftr_fixup_test_FTR_macros_expected, size) == 0);
 836 }
 837
 838 static void test_fw_macros(void)
 839 {
 840 #ifdef CONFIG_PPC64
 841         extern u8 ftr_fixup_test_FW_FTR_macros[];
 842         extern u8 ftr_fixup_test_FW_FTR_macros_expected[];
 843         unsigned long size = ftr_fixup_test_FW_FTR_macros_expected -
 844                              ftr_fixup_test_FW_FTR_macros;
 845
 846         /* The fixups have already been done for us during boot */
 847         check(memcmp(ftr_fixup_test_FW_FTR_macros,
 848                      ftr_fixup_test_FW_FTR_macros_expected, size) == 0);
 849 #endif
 850 }
 851
 852 static void test_lwsync_macros(void)
 853 {
 854         extern u8 lwsync_fixup_test[];
 855         extern u8 end_lwsync_fixup_test[];
 856         extern u8 lwsync_fixup_test_expected_LWSYNC[];
 857         extern u8 lwsync_fixup_test_expected_SYNC[];
 858         unsigned long size = end_lwsync_fixup_test -
 859                              lwsync_fixup_test;
 860
 861         /* The fixups have already been done for us during boot */
 862         if (cur_cpu_spec->cpu_features & CPU_FTR_LWSYNC) {
 863                 check(memcmp(lwsync_fixup_test,
 864                              lwsync_fixup_test_expected_LWSYNC, size) == 0);
 865         } else {
 866                 check(memcmp(lwsync_fixup_test,
 867                              lwsync_fixup_test_expected_SYNC, size) == 0);
 868         }
 869 }
 870
 871 #ifdef CONFIG_PPC64
 872 static void __init test_prefix_patching(void)
 873 {
 874         extern unsigned int ftr_fixup_prefix1[];
 875         extern unsigned int end_ftr_fixup_prefix1[];
 876         extern unsigned int ftr_fixup_prefix1_orig[];
 877         extern unsigned int ftr_fixup_prefix1_expected[];
 878         int size = sizeof(unsigned int) * (end_ftr_fixup_prefix1 - ftr_fixup_prefix1);
 879
 880         fixup.value = fixup.mask = 8;
 881         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix1 + 1);
 882         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix1 + 3);
 883         fixup.alt_start_off = fixup.alt_end_off = 0;
 884
 885         /* Sanity check */
 886         check(memcmp(ftr_fixup_prefix1, ftr_fixup_prefix1_orig, size) == 0);
 887
 888         patch_feature_section(0, &fixup);
 889         check(memcmp(ftr_fixup_prefix1, ftr_fixup_prefix1_expected, size) == 0);
 890         check(memcmp(ftr_fixup_prefix1, ftr_fixup_prefix1_orig, size) != 0);
 891 }
 892
 893 static void __init test_prefix_alt_patching(void)
 894 {
 895         extern unsigned int ftr_fixup_prefix2[];
 896         extern unsigned int end_ftr_fixup_prefix2[];
 897         extern unsigned int ftr_fixup_prefix2_orig[];
 898         extern unsigned int ftr_fixup_prefix2_expected[];
 899         extern unsigned int ftr_fixup_prefix2_alt[];
 900         int size = sizeof(unsigned int) * (end_ftr_fixup_prefix2 - ftr_fixup_prefix2);
 901
 902         fixup.value = fixup.mask = 8;
 903         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix2 + 1);
 904         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix2 + 3);
 905         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix2_alt);
 906         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix2_alt + 2);
 907         /* Sanity check */
 908         check(memcmp(ftr_fixup_prefix2, ftr_fixup_prefix2_orig, size) == 0);
 909
 910         patch_feature_section(0, &fixup);
 911         check(memcmp(ftr_fixup_prefix2, ftr_fixup_prefix2_expected, size) == 0);
 912         check(memcmp(ftr_fixup_prefix2, ftr_fixup_prefix2_orig, size) != 0);
 913 }
 914
 915 static void __init test_prefix_word_alt_patching(void)
 916 {
 917         extern unsigned int ftr_fixup_prefix3[];
 918         extern unsigned int end_ftr_fixup_prefix3[];
 919         extern unsigned int ftr_fixup_prefix3_orig[];
 920         extern unsigned int ftr_fixup_prefix3_expected[];
 921         extern unsigned int ftr_fixup_prefix3_alt[];
 922         int size = sizeof(unsigned int) * (end_ftr_fixup_prefix3 - ftr_fixup_prefix3);
 923
 924         fixup.value = fixup.mask = 8;
 925         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix3 + 1);
 926         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix3 + 4);
 927         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix3_alt);
 928         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix3_alt + 3);
 929         /* Sanity check */
 930         check(memcmp(ftr_fixup_prefix3, ftr_fixup_prefix3_orig, size) == 0);
 931
 932         patch_feature_section(0, &fixup);
 933         check(memcmp(ftr_fixup_prefix3, ftr_fixup_prefix3_expected, size) == 0);
 934         patch_feature_section(0, &fixup);
 935         check(memcmp(ftr_fixup_prefix3, ftr_fixup_prefix3_orig, size) != 0);
 936 }
 937 #else
 938 static inline void test_prefix_patching(void) {}
 939 static inline void test_prefix_alt_patching(void) {}
 940 static inline void test_prefix_word_alt_patching(void) {}
 941 #endif /* CONFIG_PPC64 */
 942
 943 static int __init test_feature_fixups(void)
 944 {
 945         printk(KERN_DEBUG "Running feature fixup self-tests ...\n");
 946
 947         test_basic_patching();
 948         test_alternative_patching();
 949         test_alternative_case_too_big();
 950         test_alternative_case_too_small();
 951         test_alternative_case_with_branch();
 952         test_alternative_case_with_external_branch();
 953         test_alternative_case_with_branch_to_end();
 954         test_cpu_macros();
 955         test_fw_macros();
 956         test_lwsync_macros();
 957         test_prefix_patching();
 958         test_prefix_alt_patching();
 959         test_prefix_word_alt_patching();
 960
 961         return 0;
 962 }
 963 late_initcall(test_feature_fixups);
 964
 965 #endif /* CONFIG_FTR_FIXUP_SELFTEST */