Merge tag 'sched-urgent-2020-11-22' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / xen / gntdev.c
1 /******************************************************************************
2  * gntdev.c
3  *
4  * Device for accessing (in user-space) pages that have been granted by other
5  * domains.
6  *
7  * Copyright (c) 2006-2007, D G Murray.
8  *           (c) 2009 Gerd Hoffmann <kraxel@redhat.com>
9  *           (c) 2018 Oleksandr Andrushchenko, EPAM Systems Inc.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
19  */
20
21 #undef DEBUG
22
23 #define pr_fmt(fmt) "xen:" KBUILD_MODNAME ": " fmt
24
25 #include <linux/dma-mapping.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/kernel.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/miscdevice.h>
30 #include <linux/fs.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/sched.h>
33 #include <linux/sched/mm.h>
34 #include <linux/spinlock.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/highmem.h>
37 #include <linux/refcount.h>
38
39 #include <xen/xen.h>
40 #include <xen/grant_table.h>
41 #include <xen/balloon.h>
42 #include <xen/gntdev.h>
43 #include <xen/events.h>
44 #include <xen/page.h>
45 #include <asm/xen/hypervisor.h>
46 #include <asm/xen/hypercall.h>
47
48 #include "gntdev-common.h"
49 #ifdef CONFIG_XEN_GNTDEV_DMABUF
50 #include "gntdev-dmabuf.h"
51 #endif
52
53 MODULE_LICENSE("GPL");
54 MODULE_AUTHOR("Derek G. Murray <Derek.Murray@cl.cam.ac.uk>, "
55               "Gerd Hoffmann <kraxel@redhat.com>");
56 MODULE_DESCRIPTION("User-space granted page access driver");
57
58 static unsigned int limit = 64*1024;
59 module_param(limit, uint, 0644);
60 MODULE_PARM_DESC(limit,
61         "Maximum number of grants that may be mapped by one mapping request");
62
63 static int use_ptemod;
64
65 static int unmap_grant_pages(struct gntdev_grant_map *map,
66                              int offset, int pages);
67
68 static struct miscdevice gntdev_miscdev;
69
70 /* ------------------------------------------------------------------ */
71
72 bool gntdev_test_page_count(unsigned int count)
73 {
74         return !count || count > limit;
75 }
76
77 static void gntdev_print_maps(struct gntdev_priv *priv,
78                               char *text, int text_index)
79 {
80 #ifdef DEBUG
81         struct gntdev_grant_map *map;
82
83         pr_debug("%s: maps list (priv %p)\n", __func__, priv);
84         list_for_each_entry(map, &priv->maps, next)
85                 pr_debug("  index %2d, count %2d %s\n",
86                        map->index, map->count,
87                        map->index == text_index && text ? text : "");
88 #endif
89 }
90
91 static void gntdev_free_map(struct gntdev_grant_map *map)
92 {
93         if (map == NULL)
94                 return;
95
96 #ifdef CONFIG_XEN_GRANT_DMA_ALLOC
97         if (map->dma_vaddr) {
98                 struct gnttab_dma_alloc_args args;
99
100                 args.dev = map->dma_dev;
101                 args.coherent = !!(map->dma_flags & GNTDEV_DMA_FLAG_COHERENT);
102                 args.nr_pages = map->count;
103                 args.pages = map->pages;
104                 args.frames = map->frames;
105                 args.vaddr = map->dma_vaddr;
106                 args.dev_bus_addr = map->dma_bus_addr;
107
108                 gnttab_dma_free_pages(&args);
109         } else
110 #endif
111         if (map->pages)
112                 gnttab_free_pages(map->count, map->pages);
113
114 #ifdef CONFIG_XEN_GRANT_DMA_ALLOC
115         kvfree(map->frames);
116 #endif
117         kvfree(map->pages);
118         kvfree(map->grants);
119         kvfree(map->map_ops);
120         kvfree(map->unmap_ops);
121         kvfree(map->kmap_ops);
122         kvfree(map->kunmap_ops);
123         kfree(map);
124 }
125
126 struct gntdev_grant_map *gntdev_alloc_map(struct gntdev_priv *priv, int count,
127                                           int dma_flags)
128 {
129         struct gntdev_grant_map *add;
130         int i;
131
132         add = kzalloc(sizeof(*add), GFP_KERNEL);
133         if (NULL == add)
134                 return NULL;
135
136         add->grants    = kvcalloc(count, sizeof(add->grants[0]), GFP_KERNEL);
137         add->map_ops   = kvcalloc(count, sizeof(add->map_ops[0]), GFP_KERNEL);
138         add->unmap_ops = kvcalloc(count, sizeof(add->unmap_ops[0]), GFP_KERNEL);
139         add->kmap_ops  = kvcalloc(count, sizeof(add->kmap_ops[0]), GFP_KERNEL);
140         add->kunmap_ops = kvcalloc(count,
141                                    sizeof(add->kunmap_ops[0]), GFP_KERNEL);
142         add->pages     = kvcalloc(count, sizeof(add->pages[0]), GFP_KERNEL);
143         if (NULL == add->grants    ||
144             NULL == add->map_ops   ||
145             NULL == add->unmap_ops ||
146             NULL == add->kmap_ops  ||
147             NULL == add->kunmap_ops ||
148             NULL == add->pages)
149                 goto err;
150
151 #ifdef CONFIG_XEN_GRANT_DMA_ALLOC
152         add->dma_flags = dma_flags;
153
154         /*
155          * Check if this mapping is requested to be backed
156          * by a DMA buffer.
157          */
158         if (dma_flags & (GNTDEV_DMA_FLAG_WC | GNTDEV_DMA_FLAG_COHERENT)) {
159                 struct gnttab_dma_alloc_args args;
160
161                 add->frames = kvcalloc(count, sizeof(add->frames[0]),
162                                        GFP_KERNEL);
163                 if (!add->frames)
164                         goto err;
165
166                 /* Remember the device, so we can free DMA memory. */
167                 add->dma_dev = priv->dma_dev;
168
169                 args.dev = priv->dma_dev;
170                 args.coherent = !!(dma_flags & GNTDEV_DMA_FLAG_COHERENT);
171                 args.nr_pages = count;
172                 args.pages = add->pages;
173                 args.frames = add->frames;
174
175                 if (gnttab_dma_alloc_pages(&args))
176                         goto err;
177
178                 add->dma_vaddr = args.vaddr;
179                 add->dma_bus_addr = args.dev_bus_addr;
180         } else
181 #endif
182         if (gnttab_alloc_pages(count, add->pages))
183                 goto err;
184
185         for (i = 0; i < count; i++) {
186                 add->map_ops[i].handle = -1;
187                 add->unmap_ops[i].handle = -1;
188                 add->kmap_ops[i].handle = -1;
189                 add->kunmap_ops[i].handle = -1;
190         }
191
192         add->index = 0;
193         add->count = count;
194         refcount_set(&add->users, 1);
195
196         return add;
197
198 err:
199         gntdev_free_map(add);
200         return NULL;
201 }
202
203 void gntdev_add_map(struct gntdev_priv *priv, struct gntdev_grant_map *add)
204 {
205         struct gntdev_grant_map *map;
206
207         list_for_each_entry(map, &priv->maps, next) {
208                 if (add->index + add->count < map->index) {
209                         list_add_tail(&add->next, &map->next);
210                         goto done;
211                 }
212                 add->index = map->index + map->count;
213         }
214         list_add_tail(&add->next, &priv->maps);
215
216 done:
217         gntdev_print_maps(priv, "[new]", add->index);
218 }
219
220 static struct gntdev_grant_map *gntdev_find_map_index(struct gntdev_priv *priv,
221                                                       int index, int count)
222 {
223         struct gntdev_grant_map *map;
224
225         list_for_each_entry(map, &priv->maps, next) {
226                 if (map->index != index)
227                         continue;
228                 if (count && map->count != count)
229                         continue;
230                 return map;
231         }
232         return NULL;
233 }
234
235 void gntdev_put_map(struct gntdev_priv *priv, struct gntdev_grant_map *map)
236 {
237         if (!map)
238                 return;
239
240         if (!refcount_dec_and_test(&map->users))
241                 return;
242
243         if (map->notify.flags & UNMAP_NOTIFY_SEND_EVENT) {
244                 notify_remote_via_evtchn(map->notify.event);
245                 evtchn_put(map->notify.event);
246         }
247
248         if (map->pages && !use_ptemod)
249                 unmap_grant_pages(map, 0, map->count);
250         gntdev_free_map(map);
251 }
252
253 /* ------------------------------------------------------------------ */
254
255 static int find_grant_ptes(pte_t *pte, unsigned long addr, void *data)
256 {
257         struct gntdev_grant_map *map = data;
258         unsigned int pgnr = (addr - map->vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
259         int flags = map->flags | GNTMAP_application_map | GNTMAP_contains_pte;
260         u64 pte_maddr;
261
262         BUG_ON(pgnr >= map->count);
263         pte_maddr = arbitrary_virt_to_machine(pte).maddr;
264
265         /*
266          * Set the PTE as special to force get_user_pages_fast() fall
267          * back to the slow path.  If this is not supported as part of
268          * the grant map, it will be done afterwards.
269          */
270         if (xen_feature(XENFEAT_gnttab_map_avail_bits))
271                 flags |= (1 << _GNTMAP_guest_avail0);
272
273         gnttab_set_map_op(&map->map_ops[pgnr], pte_maddr, flags,
274                           map->grants[pgnr].ref,
275                           map->grants[pgnr].domid);
276         gnttab_set_unmap_op(&map->unmap_ops[pgnr], pte_maddr, flags,
277                             -1 /* handle */);
278         return 0;
279 }
280
281 #ifdef CONFIG_X86
282 static int set_grant_ptes_as_special(pte_t *pte, unsigned long addr, void *data)
283 {
284         set_pte_at(current->mm, addr, pte, pte_mkspecial(*pte));
285         return 0;
286 }
287 #endif
288
289 int gntdev_map_grant_pages(struct gntdev_grant_map *map)
290 {
291         int i, err = 0;
292
293         if (!use_ptemod) {
294                 /* Note: it could already be mapped */
295                 if (map->map_ops[0].handle != -1)
296                         return 0;
297                 for (i = 0; i < map->count; i++) {
298                         unsigned long addr = (unsigned long)
299                                 pfn_to_kaddr(page_to_pfn(map->pages[i]));
300                         gnttab_set_map_op(&map->map_ops[i], addr, map->flags,
301                                 map->grants[i].ref,
302                                 map->grants[i].domid);
303                         gnttab_set_unmap_op(&map->unmap_ops[i], addr,
304                                 map->flags, -1 /* handle */);
305                 }
306         } else {
307                 /*
308                  * Setup the map_ops corresponding to the pte entries pointing
309                  * to the kernel linear addresses of the struct pages.
310                  * These ptes are completely different from the user ptes dealt
311                  * with find_grant_ptes.
312                  */
313                 for (i = 0; i < map->count; i++) {
314                         unsigned long address = (unsigned long)
315                                 pfn_to_kaddr(page_to_pfn(map->pages[i]));
316                         BUG_ON(PageHighMem(map->pages[i]));
317
318                         gnttab_set_map_op(&map->kmap_ops[i], address,
319                                 map->flags | GNTMAP_host_map,
320                                 map->grants[i].ref,
321                                 map->grants[i].domid);
322                         gnttab_set_unmap_op(&map->kunmap_ops[i], address,
323                                 map->flags | GNTMAP_host_map, -1);
324                 }
325         }
326
327         pr_debug("map %d+%d\n", map->index, map->count);
328         err = gnttab_map_refs(map->map_ops, use_ptemod ? map->kmap_ops : NULL,
329                         map->pages, map->count);
330         if (err)
331                 return err;
332
333         for (i = 0; i < map->count; i++) {
334                 if (map->map_ops[i].status) {
335                         err = -EINVAL;
336                         continue;
337                 }
338
339                 map->unmap_ops[i].handle = map->map_ops[i].handle;
340                 if (use_ptemod)
341                         map->kunmap_ops[i].handle = map->kmap_ops[i].handle;
342 #ifdef CONFIG_XEN_GRANT_DMA_ALLOC
343                 else if (map->dma_vaddr) {
344                         unsigned long bfn;
345
346                         bfn = pfn_to_bfn(page_to_pfn(map->pages[i]));
347                         map->unmap_ops[i].dev_bus_addr = __pfn_to_phys(bfn);
348                 }
349 #endif
350         }
351         return err;
352 }
353
354 static int __unmap_grant_pages(struct gntdev_grant_map *map, int offset,
355                                int pages)
356 {
357         int i, err = 0;
358         struct gntab_unmap_queue_data unmap_data;
359
360         if (map->notify.flags & UNMAP_NOTIFY_CLEAR_BYTE) {
361                 int pgno = (map->notify.addr >> PAGE_SHIFT);
362                 if (pgno >= offset && pgno < offset + pages) {
363                         /* No need for kmap, pages are in lowmem */
364                         uint8_t *tmp = pfn_to_kaddr(page_to_pfn(map->pages[pgno]));
365                         tmp[map->notify.addr & (PAGE_SIZE-1)] = 0;
366                         map->notify.flags &= ~UNMAP_NOTIFY_CLEAR_BYTE;
367                 }
368         }
369
370         unmap_data.unmap_ops = map->unmap_ops + offset;
371         unmap_data.kunmap_ops = use_ptemod ? map->kunmap_ops + offset : NULL;
372         unmap_data.pages = map->pages + offset;
373         unmap_data.count = pages;
374
375         err = gnttab_unmap_refs_sync(&unmap_data);
376         if (err)
377                 return err;
378
379         for (i = 0; i < pages; i++) {
380                 if (map->unmap_ops[offset+i].status)
381                         err = -EINVAL;
382                 pr_debug("unmap handle=%d st=%d\n",
383                         map->unmap_ops[offset+i].handle,
384                         map->unmap_ops[offset+i].status);
385                 map->unmap_ops[offset+i].handle = -1;
386         }
387         return err;
388 }
389
390 static int unmap_grant_pages(struct gntdev_grant_map *map, int offset,
391                              int pages)
392 {
393         int range, err = 0;
394
395         pr_debug("unmap %d+%d [%d+%d]\n", map->index, map->count, offset, pages);
396
397         /* It is possible the requested range will have a "hole" where we
398          * already unmapped some of the grants. Only unmap valid ranges.
399          */
400         while (pages && !err) {
401                 while (pages && map->unmap_ops[offset].handle == -1) {
402                         offset++;
403                         pages--;
404                 }
405                 range = 0;
406                 while (range < pages) {
407                         if (map->unmap_ops[offset+range].handle == -1)
408                                 break;
409                         range++;
410                 }
411                 err = __unmap_grant_pages(map, offset, range);
412                 offset += range;
413                 pages -= range;
414         }
415
416         return err;
417 }
418
419 /* ------------------------------------------------------------------ */
420
421 static void gntdev_vma_open(struct vm_area_struct *vma)
422 {
423         struct gntdev_grant_map *map = vma->vm_private_data;
424
425         pr_debug("gntdev_vma_open %p\n", vma);
426         refcount_inc(&map->users);
427 }
428
429 static void gntdev_vma_close(struct vm_area_struct *vma)
430 {
431         struct gntdev_grant_map *map = vma->vm_private_data;
432         struct file *file = vma->vm_file;
433         struct gntdev_priv *priv = file->private_data;
434
435         pr_debug("gntdev_vma_close %p\n", vma);
436         if (use_ptemod) {
437                 WARN_ON(map->vma != vma);
438                 mmu_interval_notifier_remove(&map->notifier);
439                 map->vma = NULL;
440         }
441         vma->vm_private_data = NULL;
442         gntdev_put_map(priv, map);
443 }
444
445 static struct page *gntdev_vma_find_special_page(struct vm_area_struct *vma,
446                                                  unsigned long addr)
447 {
448         struct gntdev_grant_map *map = vma->vm_private_data;
449
450         return map->pages[(addr - map->pages_vm_start) >> PAGE_SHIFT];
451 }
452
453 static const struct vm_operations_struct gntdev_vmops = {
454         .open = gntdev_vma_open,
455         .close = gntdev_vma_close,
456         .find_special_page = gntdev_vma_find_special_page,
457 };
458
459 /* ------------------------------------------------------------------ */
460
461 static bool gntdev_invalidate(struct mmu_interval_notifier *mn,
462                               const struct mmu_notifier_range *range,
463                               unsigned long cur_seq)
464 {
465         struct gntdev_grant_map *map =
466                 container_of(mn, struct gntdev_grant_map, notifier);
467         unsigned long mstart, mend;
468         int err;
469
470         if (!mmu_notifier_range_blockable(range))
471                 return false;
472
473         /*
474          * If the VMA is split or otherwise changed the notifier is not
475          * updated, but we don't want to process VA's outside the modified
476          * VMA. FIXME: It would be much more understandable to just prevent
477          * modifying the VMA in the first place.
478          */
479         if (map->vma->vm_start >= range->end ||
480             map->vma->vm_end <= range->start)
481                 return true;
482
483         mstart = max(range->start, map->vma->vm_start);
484         mend = min(range->end, map->vma->vm_end);
485         pr_debug("map %d+%d (%lx %lx), range %lx %lx, mrange %lx %lx\n",
486                         map->index, map->count,
487                         map->vma->vm_start, map->vma->vm_end,
488                         range->start, range->end, mstart, mend);
489         err = unmap_grant_pages(map,
490                                 (mstart - map->vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT,
491                                 (mend - mstart) >> PAGE_SHIFT);
492         WARN_ON(err);
493
494         return true;
495 }
496
497 static const struct mmu_interval_notifier_ops gntdev_mmu_ops = {
498         .invalidate = gntdev_invalidate,
499 };
500
501 /* ------------------------------------------------------------------ */
502
503 static int gntdev_open(struct inode *inode, struct file *flip)
504 {
505         struct gntdev_priv *priv;
506
507         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
508         if (!priv)
509                 return -ENOMEM;
510
511         INIT_LIST_HEAD(&priv->maps);
512         mutex_init(&priv->lock);
513
514 #ifdef CONFIG_XEN_GNTDEV_DMABUF
515         priv->dmabuf_priv = gntdev_dmabuf_init(flip);
516         if (IS_ERR(priv->dmabuf_priv)) {
517                 int ret = PTR_ERR(priv->dmabuf_priv);
518
519                 kfree(priv);
520                 return ret;
521         }
522 #endif
523
524         flip->private_data = priv;
525 #ifdef CONFIG_XEN_GRANT_DMA_ALLOC
526         priv->dma_dev = gntdev_miscdev.this_device;
527         dma_coerce_mask_and_coherent(priv->dma_dev, DMA_BIT_MASK(64));
528 #endif
529         pr_debug("priv %p\n", priv);
530
531         return 0;
532 }
533
534 static int gntdev_release(struct inode *inode, struct file *flip)
535 {
536         struct gntdev_priv *priv = flip->private_data;
537         struct gntdev_grant_map *map;
538
539         pr_debug("priv %p\n", priv);
540
541         mutex_lock(&priv->lock);
542         while (!list_empty(&priv->maps)) {
543                 map = list_entry(priv->maps.next,
544                                  struct gntdev_grant_map, next);
545                 list_del(&map->next);
546                 gntdev_put_map(NULL /* already removed */, map);
547         }
548         mutex_unlock(&priv->lock);
549
550 #ifdef CONFIG_XEN_GNTDEV_DMABUF
551         gntdev_dmabuf_fini(priv->dmabuf_priv);
552 #endif
553
554         kfree(priv);
555         return 0;
556 }
557
558 static long gntdev_ioctl_map_grant_ref(struct gntdev_priv *priv,
559                                        struct ioctl_gntdev_map_grant_ref __user *u)
560 {
561         struct ioctl_gntdev_map_grant_ref op;
562         struct gntdev_grant_map *map;
563         int err;
564
565         if (copy_from_user(&op, u, sizeof(op)) != 0)
566                 return -EFAULT;
567         pr_debug("priv %p, add %d\n", priv, op.count);
568         if (unlikely(gntdev_test_page_count(op.count)))
569                 return -EINVAL;
570
571         err = -ENOMEM;
572         map = gntdev_alloc_map(priv, op.count, 0 /* This is not a dma-buf. */);
573         if (!map)
574                 return err;
575
576         if (copy_from_user(map->grants, &u->refs,
577                            sizeof(map->grants[0]) * op.count) != 0) {
578                 gntdev_put_map(NULL, map);
579                 return -EFAULT;
580         }
581
582         mutex_lock(&priv->lock);
583         gntdev_add_map(priv, map);
584         op.index = map->index << PAGE_SHIFT;
585         mutex_unlock(&priv->lock);
586
587         if (copy_to_user(u, &op, sizeof(op)) != 0)
588                 return -EFAULT;
589
590         return 0;
591 }
592
593 static long gntdev_ioctl_unmap_grant_ref(struct gntdev_priv *priv,
594                                          struct ioctl_gntdev_unmap_grant_ref __user *u)
595 {
596         struct ioctl_gntdev_unmap_grant_ref op;
597         struct gntdev_grant_map *map;
598         int err = -ENOENT;
599
600         if (copy_from_user(&op, u, sizeof(op)) != 0)
601                 return -EFAULT;
602         pr_debug("priv %p, del %d+%d\n", priv, (int)op.index, (int)op.count);
603
604         mutex_lock(&priv->lock);
605         map = gntdev_find_map_index(priv, op.index >> PAGE_SHIFT, op.count);
606         if (map) {
607                 list_del(&map->next);
608                 err = 0;
609         }
610         mutex_unlock(&priv->lock);
611         if (map)
612                 gntdev_put_map(priv, map);
613         return err;
614 }
615
616 static long gntdev_ioctl_get_offset_for_vaddr(struct gntdev_priv *priv,
617                                               struct ioctl_gntdev_get_offset_for_vaddr __user *u)
618 {
619         struct ioctl_gntdev_get_offset_for_vaddr op;
620         struct vm_area_struct *vma;
621         struct gntdev_grant_map *map;
622         int rv = -EINVAL;
623
624         if (copy_from_user(&op, u, sizeof(op)) != 0)
625                 return -EFAULT;
626         pr_debug("priv %p, offset for vaddr %lx\n", priv, (unsigned long)op.vaddr);
627
628         mmap_read_lock(current->mm);
629         vma = find_vma(current->mm, op.vaddr);
630         if (!vma || vma->vm_ops != &gntdev_vmops)
631                 goto out_unlock;
632
633         map = vma->vm_private_data;
634         if (!map)
635                 goto out_unlock;
636
637         op.offset = map->index << PAGE_SHIFT;
638         op.count = map->count;
639         rv = 0;
640
641  out_unlock:
642         mmap_read_unlock(current->mm);
643
644         if (rv == 0 && copy_to_user(u, &op, sizeof(op)) != 0)
645                 return -EFAULT;
646         return rv;
647 }
648
649 static long gntdev_ioctl_notify(struct gntdev_priv *priv, void __user *u)
650 {
651         struct ioctl_gntdev_unmap_notify op;
652         struct gntdev_grant_map *map;
653         int rc;
654         int out_flags;
655         evtchn_port_t out_event;
656
657         if (copy_from_user(&op, u, sizeof(op)))
658                 return -EFAULT;
659
660         if (op.action & ~(UNMAP_NOTIFY_CLEAR_BYTE|UNMAP_NOTIFY_SEND_EVENT))
661                 return -EINVAL;
662
663         /* We need to grab a reference to the event channel we are going to use
664          * to send the notify before releasing the reference we may already have
665          * (if someone has called this ioctl twice). This is required so that
666          * it is possible to change the clear_byte part of the notification
667          * without disturbing the event channel part, which may now be the last
668          * reference to that event channel.
669          */
670         if (op.action & UNMAP_NOTIFY_SEND_EVENT) {
671                 if (evtchn_get(op.event_channel_port))
672                         return -EINVAL;
673         }
674
675         out_flags = op.action;
676         out_event = op.event_channel_port;
677
678         mutex_lock(&priv->lock);
679
680         list_for_each_entry(map, &priv->maps, next) {
681                 uint64_t begin = map->index << PAGE_SHIFT;
682                 uint64_t end = (map->index + map->count) << PAGE_SHIFT;
683                 if (op.index >= begin && op.index < end)
684                         goto found;
685         }
686         rc = -ENOENT;
687         goto unlock_out;
688
689  found:
690         if ((op.action & UNMAP_NOTIFY_CLEAR_BYTE) &&
691                         (map->flags & GNTMAP_readonly)) {
692                 rc = -EINVAL;
693                 goto unlock_out;
694         }
695
696         out_flags = map->notify.flags;
697         out_event = map->notify.event;
698
699         map->notify.flags = op.action;
700         map->notify.addr = op.index - (map->index << PAGE_SHIFT);
701         map->notify.event = op.event_channel_port;
702
703         rc = 0;
704
705  unlock_out:
706         mutex_unlock(&priv->lock);
707
708         /* Drop the reference to the event channel we did not save in the map */
709         if (out_flags & UNMAP_NOTIFY_SEND_EVENT)
710                 evtchn_put(out_event);
711
712         return rc;
713 }
714
715 #define GNTDEV_COPY_BATCH 16
716
717 struct gntdev_copy_batch {
718         struct gnttab_copy ops[GNTDEV_COPY_BATCH];
719         struct page *pages[GNTDEV_COPY_BATCH];
720         s16 __user *status[GNTDEV_COPY_BATCH];
721         unsigned int nr_ops;
722         unsigned int nr_pages;
723         bool writeable;
724 };
725
726 static int gntdev_get_page(struct gntdev_copy_batch *batch, void __user *virt,
727                                 unsigned long *gfn)
728 {
729         unsigned long addr = (unsigned long)virt;
730         struct page *page;
731         unsigned long xen_pfn;
732         int ret;
733
734         ret = pin_user_pages_fast(addr, 1, batch->writeable ? FOLL_WRITE : 0, &page);
735         if (ret < 0)
736                 return ret;
737
738         batch->pages[batch->nr_pages++] = page;
739
740         xen_pfn = page_to_xen_pfn(page) + XEN_PFN_DOWN(addr & ~PAGE_MASK);
741         *gfn = pfn_to_gfn(xen_pfn);
742
743         return 0;
744 }
745
746 static void gntdev_put_pages(struct gntdev_copy_batch *batch)
747 {
748         unpin_user_pages_dirty_lock(batch->pages, batch->nr_pages, batch->writeable);
749         batch->nr_pages = 0;
750         batch->writeable = false;
751 }
752
753 static int gntdev_copy(struct gntdev_copy_batch *batch)
754 {
755         unsigned int i;
756
757         gnttab_batch_copy(batch->ops, batch->nr_ops);
758         gntdev_put_pages(batch);
759
760         /*
761          * For each completed op, update the status if the op failed
762          * and all previous ops for the segment were successful.
763          */
764         for (i = 0; i < batch->nr_ops; i++) {
765                 s16 status = batch->ops[i].status;
766                 s16 old_status;
767
768                 if (status == GNTST_okay)
769                         continue;
770
771                 if (__get_user(old_status, batch->status[i]))
772                         return -EFAULT;
773
774                 if (old_status != GNTST_okay)
775                         continue;
776
777                 if (__put_user(status, batch->status[i]))
778                         return -EFAULT;
779         }
780
781         batch->nr_ops = 0;
782         return 0;
783 }
784
785 static int gntdev_grant_copy_seg(struct gntdev_copy_batch *batch,
786                                  struct gntdev_grant_copy_segment *seg,
787                                  s16 __user *status)
788 {
789         uint16_t copied = 0;
790
791         /*
792          * Disallow local -> local copies since there is only space in
793          * batch->pages for one page per-op and this would be a very
794          * expensive memcpy().
795          */
796         if (!(seg->flags & (GNTCOPY_source_gref | GNTCOPY_dest_gref)))
797                 return -EINVAL;
798
799         /* Can't cross page if source/dest is a grant ref. */
800         if (seg->flags & GNTCOPY_source_gref) {
801                 if (seg->source.foreign.offset + seg->len > XEN_PAGE_SIZE)
802                         return -EINVAL;
803         }
804         if (seg->flags & GNTCOPY_dest_gref) {
805                 if (seg->dest.foreign.offset + seg->len > XEN_PAGE_SIZE)
806                         return -EINVAL;
807         }
808
809         if (put_user(GNTST_okay, status))
810                 return -EFAULT;
811
812         while (copied < seg->len) {
813                 struct gnttab_copy *op;
814                 void __user *virt;
815                 size_t len, off;
816                 unsigned long gfn;
817                 int ret;
818
819                 if (batch->nr_ops >= GNTDEV_COPY_BATCH) {
820                         ret = gntdev_copy(batch);
821                         if (ret < 0)
822                                 return ret;
823                 }
824
825                 len = seg->len - copied;
826
827                 op = &batch->ops[batch->nr_ops];
828                 op->flags = 0;
829
830                 if (seg->flags & GNTCOPY_source_gref) {
831                         op->source.u.ref = seg->source.foreign.ref;
832                         op->source.domid = seg->source.foreign.domid;
833                         op->source.offset = seg->source.foreign.offset + copied;
834                         op->flags |= GNTCOPY_source_gref;
835                 } else {
836                         virt = seg->source.virt + copied;
837                         off = (unsigned long)virt & ~XEN_PAGE_MASK;
838                         len = min(len, (size_t)XEN_PAGE_SIZE - off);
839                         batch->writeable = false;
840
841                         ret = gntdev_get_page(batch, virt, &gfn);
842                         if (ret < 0)
843                                 return ret;
844
845                         op->source.u.gmfn = gfn;
846                         op->source.domid = DOMID_SELF;
847                         op->source.offset = off;
848                 }
849
850                 if (seg->flags & GNTCOPY_dest_gref) {
851                         op->dest.u.ref = seg->dest.foreign.ref;
852                         op->dest.domid = seg->dest.foreign.domid;
853                         op->dest.offset = seg->dest.foreign.offset + copied;
854                         op->flags |= GNTCOPY_dest_gref;
855                 } else {
856                         virt = seg->dest.virt + copied;
857                         off = (unsigned long)virt & ~XEN_PAGE_MASK;
858                         len = min(len, (size_t)XEN_PAGE_SIZE - off);
859                         batch->writeable = true;
860
861                         ret = gntdev_get_page(batch, virt, &gfn);
862                         if (ret < 0)
863                                 return ret;
864
865                         op->dest.u.gmfn = gfn;
866                         op->dest.domid = DOMID_SELF;
867                         op->dest.offset = off;
868                 }
869
870                 op->len = len;
871                 copied += len;
872
873                 batch->status[batch->nr_ops] = status;
874                 batch->nr_ops++;
875         }
876
877         return 0;
878 }
879
880 static long gntdev_ioctl_grant_copy(struct gntdev_priv *priv, void __user *u)
881 {
882         struct ioctl_gntdev_grant_copy copy;
883         struct gntdev_copy_batch batch;
884         unsigned int i;
885         int ret = 0;
886
887         if (copy_from_user(&copy, u, sizeof(copy)))
888                 return -EFAULT;
889
890         batch.nr_ops = 0;
891         batch.nr_pages = 0;
892
893         for (i = 0; i < copy.count; i++) {
894                 struct gntdev_grant_copy_segment seg;
895
896                 if (copy_from_user(&seg, &copy.segments[i], sizeof(seg))) {
897                         ret = -EFAULT;
898                         goto out;
899                 }
900
901                 ret = gntdev_grant_copy_seg(&batch, &seg, &copy.segments[i].status);
902                 if (ret < 0)
903                         goto out;
904
905                 cond_resched();
906         }
907         if (batch.nr_ops)
908                 ret = gntdev_copy(&batch);
909         return ret;
910
911   out:
912         gntdev_put_pages(&batch);
913         return ret;
914 }
915
916 static long gntdev_ioctl(struct file *flip,
917                          unsigned int cmd, unsigned long arg)
918 {
919         struct gntdev_priv *priv = flip->private_data;
920         void __user *ptr = (void __user *)arg;
921
922         switch (cmd) {
923         case IOCTL_GNTDEV_MAP_GRANT_REF:
924                 return gntdev_ioctl_map_grant_ref(priv, ptr);
925
926         case IOCTL_GNTDEV_UNMAP_GRANT_REF:
927                 return gntdev_ioctl_unmap_grant_ref(priv, ptr);
928
929         case IOCTL_GNTDEV_GET_OFFSET_FOR_VADDR:
930                 return gntdev_ioctl_get_offset_for_vaddr(priv, ptr);
931
932         case IOCTL_GNTDEV_SET_UNMAP_NOTIFY:
933                 return gntdev_ioctl_notify(priv, ptr);
934
935         case IOCTL_GNTDEV_GRANT_COPY:
936                 return gntdev_ioctl_grant_copy(priv, ptr);
937
938 #ifdef CONFIG_XEN_GNTDEV_DMABUF
939         case IOCTL_GNTDEV_DMABUF_EXP_FROM_REFS:
940                 return gntdev_ioctl_dmabuf_exp_from_refs(priv, use_ptemod, ptr);
941
942         case IOCTL_GNTDEV_DMABUF_EXP_WAIT_RELEASED:
943                 return gntdev_ioctl_dmabuf_exp_wait_released(priv, ptr);
944
945         case IOCTL_GNTDEV_DMABUF_IMP_TO_REFS:
946                 return gntdev_ioctl_dmabuf_imp_to_refs(priv, ptr);
947
948         case IOCTL_GNTDEV_DMABUF_IMP_RELEASE:
949                 return gntdev_ioctl_dmabuf_imp_release(priv, ptr);
950 #endif
951
952         default:
953                 pr_debug("priv %p, unknown cmd %x\n", priv, cmd);
954                 return -ENOIOCTLCMD;
955         }
956
957         return 0;
958 }
959
960 static int gntdev_mmap(struct file *flip, struct vm_area_struct *vma)
961 {
962         struct gntdev_priv *priv = flip->private_data;
963         int index = vma->vm_pgoff;
964         int count = vma_pages(vma);
965         struct gntdev_grant_map *map;
966         int err = -EINVAL;
967
968         if ((vma->vm_flags & VM_WRITE) && !(vma->vm_flags & VM_SHARED))
969                 return -EINVAL;
970
971         pr_debug("map %d+%d at %lx (pgoff %lx)\n",
972                         index, count, vma->vm_start, vma->vm_pgoff);
973
974         mutex_lock(&priv->lock);
975         map = gntdev_find_map_index(priv, index, count);
976         if (!map)
977                 goto unlock_out;
978         if (use_ptemod && map->vma)
979                 goto unlock_out;
980         refcount_inc(&map->users);
981
982         vma->vm_ops = &gntdev_vmops;
983
984         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP | VM_MIXEDMAP;
985
986         if (use_ptemod)
987                 vma->vm_flags |= VM_DONTCOPY;
988
989         vma->vm_private_data = map;
990         if (map->flags) {
991                 if ((vma->vm_flags & VM_WRITE) &&
992                                 (map->flags & GNTMAP_readonly))
993                         goto out_unlock_put;
994         } else {
995                 map->flags = GNTMAP_host_map;
996                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
997                         map->flags |= GNTMAP_readonly;
998         }
999
1000         if (use_ptemod) {
1001                 map->vma = vma;
1002                 err = mmu_interval_notifier_insert_locked(
1003                         &map->notifier, vma->vm_mm, vma->vm_start,
1004                         vma->vm_end - vma->vm_start, &gntdev_mmu_ops);
1005                 if (err)
1006                         goto out_unlock_put;
1007         }
1008         mutex_unlock(&priv->lock);
1009
1010         if (use_ptemod) {
1011                 /*
1012                  * gntdev takes the address of the PTE in find_grant_ptes() and
1013                  * passes it to the hypervisor in gntdev_map_grant_pages(). The
1014                  * purpose of the notifier is to prevent the hypervisor pointer
1015                  * to the PTE from going stale.
1016                  *
1017                  * Since this vma's mappings can't be touched without the
1018                  * mmap_lock, and we are holding it now, there is no need for
1019                  * the notifier_range locking pattern.
1020                  */
1021                 mmu_interval_read_begin(&map->notifier);
1022
1023                 map->pages_vm_start = vma->vm_start;
1024                 err = apply_to_page_range(vma->vm_mm, vma->vm_start,
1025                                           vma->vm_end - vma->vm_start,
1026                                           find_grant_ptes, map);
1027                 if (err) {
1028                         pr_warn("find_grant_ptes() failure.\n");
1029                         goto out_put_map;
1030                 }
1031         }
1032
1033         err = gntdev_map_grant_pages(map);
1034         if (err)
1035                 goto out_put_map;
1036
1037         if (!use_ptemod) {
1038                 err = vm_map_pages_zero(vma, map->pages, map->count);
1039                 if (err)
1040                         goto out_put_map;
1041         } else {
1042 #ifdef CONFIG_X86
1043                 /*
1044                  * If the PTEs were not made special by the grant map
1045                  * hypercall, do so here.
1046                  *
1047                  * This is racy since the mapping is already visible
1048                  * to userspace but userspace should be well-behaved
1049                  * enough to not touch it until the mmap() call
1050                  * returns.
1051                  */
1052                 if (!xen_feature(XENFEAT_gnttab_map_avail_bits)) {
1053                         apply_to_page_range(vma->vm_mm, vma->vm_start,
1054                                             vma->vm_end - vma->vm_start,
1055                                             set_grant_ptes_as_special, NULL);
1056                 }
1057 #endif
1058         }
1059
1060         return 0;
1061
1062 unlock_out:
1063         mutex_unlock(&priv->lock);
1064         return err;
1065
1066 out_unlock_put:
1067         mutex_unlock(&priv->lock);
1068 out_put_map:
1069         if (use_ptemod) {
1070                 unmap_grant_pages(map, 0, map->count);
1071                 if (map->vma) {
1072                         mmu_interval_notifier_remove(&map->notifier);
1073                         map->vma = NULL;
1074                 }
1075         }
1076         gntdev_put_map(priv, map);
1077         return err;
1078 }
1079
1080 static const struct file_operations gntdev_fops = {
1081         .owner = THIS_MODULE,
1082         .open = gntdev_open,
1083         .release = gntdev_release,
1084         .mmap = gntdev_mmap,
1085         .unlocked_ioctl = gntdev_ioctl
1086 };
1087
1088 static struct miscdevice gntdev_miscdev = {
1089         .minor        = MISC_DYNAMIC_MINOR,
1090         .name         = "xen/gntdev",
1091         .fops         = &gntdev_fops,
1092 };
1093
1094 /* ------------------------------------------------------------------ */
1095
1096 static int __init gntdev_init(void)
1097 {
1098         int err;
1099
1100         if (!xen_domain())
1101                 return -ENODEV;
1102
1103         use_ptemod = !xen_feature(XENFEAT_auto_translated_physmap);
1104
1105         err = misc_register(&gntdev_miscdev);
1106         if (err != 0) {
1107                 pr_err("Could not register gntdev device\n");
1108                 return err;
1109         }
1110         return 0;
1111 }
1112
1113 static void __exit gntdev_exit(void)
1114 {
1115         misc_deregister(&gntdev_miscdev);
1116 }
1117
1118 module_init(gntdev_init);
1119 module_exit(gntdev_exit);
1120
1121 /* ------------------------------------------------------------------ */