]> git.proxmox.com Git - mirror_ubuntu-bionic-kernel.git/blobdiff - arch/x86/include/asm/pgtable.h
x86/mm: provide pmdp_establish() helper
[mirror_ubuntu-bionic-kernel.git] / arch / x86 / include / asm / pgtable.h
index e42b8943cb1a311a00ddceb36129ede3012489ef..c9f9d2334866c6c4e5662d09be23f258ea16745f 100644 (file)
@@ -30,11 +30,14 @@ int __init __early_make_pgtable(unsigned long address, pmdval_t pmd);
 void ptdump_walk_pgd_level(struct seq_file *m, pgd_t *pgd);
 void ptdump_walk_pgd_level_debugfs(struct seq_file *m, pgd_t *pgd, bool user);
 void ptdump_walk_pgd_level_checkwx(void);
+void ptdump_walk_user_pgd_level_checkwx(void);
 
 #ifdef CONFIG_DEBUG_WX
-#define debug_checkwx() ptdump_walk_pgd_level_checkwx()
+#define debug_checkwx()                ptdump_walk_pgd_level_checkwx()
+#define debug_checkwx_user()   ptdump_walk_user_pgd_level_checkwx()
 #else
-#define debug_checkwx() do { } while (0)
+#define debug_checkwx()                do { } while (0)
+#define debug_checkwx_user()   do { } while (0)
 #endif
 
 /*
@@ -185,19 +188,29 @@ static inline int pte_special(pte_t pte)
        return pte_flags(pte) & _PAGE_SPECIAL;
 }
 
+/* Entries that were set to PROT_NONE are inverted */
+
+static inline u64 protnone_mask(u64 val);
+
 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
 {
-       return (pte_val(pte) & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
+       phys_addr_t pfn = pte_val(pte);
+       pfn ^= protnone_mask(pfn);
+       return (pfn & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 }
 
 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
 {
-       return (pmd_val(pmd) & pmd_pfn_mask(pmd)) >> PAGE_SHIFT;
+       phys_addr_t pfn = pmd_val(pmd);
+       pfn ^= protnone_mask(pfn);
+       return (pfn & pmd_pfn_mask(pmd)) >> PAGE_SHIFT;
 }
 
 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
 {
-       return (pud_val(pud) & pud_pfn_mask(pud)) >> PAGE_SHIFT;
+       phys_addr_t pfn = pud_val(pud);
+       pfn ^= protnone_mask(pfn);
+       return (pfn & pud_pfn_mask(pud)) >> PAGE_SHIFT;
 }
 
 static inline unsigned long p4d_pfn(p4d_t p4d)
@@ -350,14 +363,14 @@ static inline pmd_t pmd_set_flags(pmd_t pmd, pmdval_t set)
 {
        pmdval_t v = native_pmd_val(pmd);
 
-       return __pmd(v | set);
+       return native_make_pmd(v | set);
 }
 
 static inline pmd_t pmd_clear_flags(pmd_t pmd, pmdval_t clear)
 {
        pmdval_t v = native_pmd_val(pmd);
 
-       return __pmd(v & ~clear);
+       return native_make_pmd(v & ~clear);
 }
 
 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
@@ -400,23 +413,18 @@ static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
        return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_RW);
 }
 
-static inline pmd_t pmd_mknotpresent(pmd_t pmd)
-{
-       return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE);
-}
-
 static inline pud_t pud_set_flags(pud_t pud, pudval_t set)
 {
        pudval_t v = native_pud_val(pud);
 
-       return __pud(v | set);
+       return native_make_pud(v | set);
 }
 
 static inline pud_t pud_clear_flags(pud_t pud, pudval_t clear)
 {
        pudval_t v = native_pud_val(pud);
 
-       return __pud(v & ~clear);
+       return native_make_pud(v & ~clear);
 }
 
 static inline pud_t pud_mkold(pud_t pud)
@@ -459,11 +467,6 @@ static inline pud_t pud_mkwrite(pud_t pud)
        return pud_set_flags(pud, _PAGE_RW);
 }
 
-static inline pud_t pud_mknotpresent(pud_t pud)
-{
-       return pud_clear_flags(pud, _PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE);
-}
-
 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 {
@@ -526,45 +529,82 @@ static inline pgprotval_t massage_pgprot(pgprot_t pgprot)
        return protval;
 }
 
+static inline pgprotval_t check_pgprot(pgprot_t pgprot)
+{
+       pgprotval_t massaged_val = massage_pgprot(pgprot);
+
+       /* mmdebug.h can not be included here because of dependencies */
+#ifdef CONFIG_DEBUG_VM
+       WARN_ONCE(pgprot_val(pgprot) != massaged_val,
+                 "attempted to set unsupported pgprot: %016llx "
+                 "bits: %016llx supported: %016llx\n",
+                 (u64)pgprot_val(pgprot),
+                 (u64)pgprot_val(pgprot) ^ massaged_val,
+                 (u64)__supported_pte_mask);
+#endif
+
+       return massaged_val;
+}
+
 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 {
-       return __pte(((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
-                    massage_pgprot(pgprot));
+       phys_addr_t pfn = (phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT;
+       pfn ^= protnone_mask(pgprot_val(pgprot));
+       pfn &= PTE_PFN_MASK;
+       return __pte(pfn | check_pgprot(pgprot));
 }
 
 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 {
-       return __pmd(((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
-                    massage_pgprot(pgprot));
+       phys_addr_t pfn = (phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT;
+       pfn ^= protnone_mask(pgprot_val(pgprot));
+       pfn &= PHYSICAL_PMD_PAGE_MASK;
+       return __pmd(pfn | check_pgprot(pgprot));
 }
 
 static inline pud_t pfn_pud(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 {
-       return __pud(((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
-                    massage_pgprot(pgprot));
+       phys_addr_t pfn = (phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT;
+       pfn ^= protnone_mask(pgprot_val(pgprot));
+       pfn &= PHYSICAL_PUD_PAGE_MASK;
+       return __pud(pfn | check_pgprot(pgprot));
 }
 
+static inline pmd_t pmd_mknotpresent(pmd_t pmd)
+{
+       return pfn_pmd(pmd_pfn(pmd),
+                     __pgprot(pmd_flags(pmd) & ~(_PAGE_PRESENT|_PAGE_PROTNONE)));
+}
+
+static inline pud_t pud_mknotpresent(pud_t pud)
+{
+       return pfn_pud(pud_pfn(pud),
+             __pgprot(pud_flags(pud) & ~(_PAGE_PRESENT|_PAGE_PROTNONE)));
+}
+
+static inline u64 flip_protnone_guard(u64 oldval, u64 val, u64 mask);
+
 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 {
-       pteval_t val = pte_val(pte);
+       pteval_t val = pte_val(pte), oldval = val;
 
        /*
         * Chop off the NX bit (if present), and add the NX portion of
         * the newprot (if present):
         */
        val &= _PAGE_CHG_MASK;
-       val |= massage_pgprot(newprot) & ~_PAGE_CHG_MASK;
-
+       val |= check_pgprot(newprot) & ~_PAGE_CHG_MASK;
+       val = flip_protnone_guard(oldval, val, PTE_PFN_MASK);
        return __pte(val);
 }
 
 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
 {
-       pmdval_t val = pmd_val(pmd);
+       pmdval_t val = pmd_val(pmd), oldval = val;
 
        val &= _HPAGE_CHG_MASK;
-       val |= massage_pgprot(newprot) & ~_HPAGE_CHG_MASK;
-
+       val |= check_pgprot(newprot) & ~_HPAGE_CHG_MASK;
+       val = flip_protnone_guard(oldval, val, PHYSICAL_PMD_PAGE_MASK);
        return __pmd(val);
 }
 
@@ -584,6 +624,11 @@ static inline pgprot_t pgprot_modify(pgprot_t oldprot, pgprot_t newprot)
 
 #define canon_pgprot(p) __pgprot(massage_pgprot(p))
 
+static inline pgprot_t arch_filter_pgprot(pgprot_t prot)
+{
+       return canon_pgprot(prot);
+}
+
 static inline int is_new_memtype_allowed(u64 paddr, unsigned long size,
                                         enum page_cache_mode pcm,
                                         enum page_cache_mode new_pcm)
@@ -618,8 +663,31 @@ static inline int is_new_memtype_allowed(u64 paddr, unsigned long size,
 
 pmd_t *populate_extra_pmd(unsigned long vaddr);
 pte_t *populate_extra_pte(unsigned long vaddr);
+
+#ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
+pgd_t __pti_set_user_pgtbl(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd);
+
+/*
+ * Take a PGD location (pgdp) and a pgd value that needs to be set there.
+ * Populates the user and returns the resulting PGD that must be set in
+ * the kernel copy of the page tables.
+ */
+static inline pgd_t pti_set_user_pgtbl(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
+{
+       if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_PTI))
+               return pgd;
+       return __pti_set_user_pgtbl(pgdp, pgd);
+}
+#else   /* CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION */
+static inline pgd_t pti_set_user_pgtbl(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
+{
+       return pgd;
+}
+#endif  /* CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION */
+
 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 
+
 #ifdef CONFIG_X86_32
 # include <asm/pgtable_32.h>
 #else
@@ -1109,6 +1177,86 @@ static inline int pud_write(pud_t pud)
        return pud_flags(pud) & _PAGE_RW;
 }
 
+#ifndef pmdp_establish
+#define pmdp_establish pmdp_establish
+static inline pmd_t pmdp_establish(struct vm_area_struct *vma,
+               unsigned long address, pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
+{
+       if (IS_ENABLED(CONFIG_SMP)) {
+               return xchg(pmdp, pmd);
+       } else {
+               pmd_t old = *pmdp;
+               *pmdp = pmd;
+               return old;
+       }
+}
+#endif
+
+/*
+ * Page table pages are page-aligned.  The lower half of the top
+ * level is used for userspace and the top half for the kernel.
+ *
+ * Returns true for parts of the PGD that map userspace and
+ * false for the parts that map the kernel.
+ */
+static inline bool pgdp_maps_userspace(void *__ptr)
+{
+       unsigned long ptr = (unsigned long)__ptr;
+
+       return (((ptr & ~PAGE_MASK) / sizeof(pgd_t)) < PGD_KERNEL_START);
+}
+
+static inline int pgd_large(pgd_t pgd) { return 0; }
+
+#ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
+/*
+ * All top-level PAGE_TABLE_ISOLATION page tables are order-1 pages
+ * (8k-aligned and 8k in size).  The kernel one is at the beginning 4k and
+ * the user one is in the last 4k.  To switch between them, you
+ * just need to flip the 12th bit in their addresses.
+ */
+#define PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT PAGE_SHIFT
+
+/*
+ * This generates better code than the inline assembly in
+ * __set_bit().
+ */
+static inline void *ptr_set_bit(void *ptr, int bit)
+{
+       unsigned long __ptr = (unsigned long)ptr;
+
+       __ptr |= BIT(bit);
+       return (void *)__ptr;
+}
+static inline void *ptr_clear_bit(void *ptr, int bit)
+{
+       unsigned long __ptr = (unsigned long)ptr;
+
+       __ptr &= ~BIT(bit);
+       return (void *)__ptr;
+}
+
+static inline pgd_t *kernel_to_user_pgdp(pgd_t *pgdp)
+{
+       return ptr_set_bit(pgdp, PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT);
+}
+
+static inline pgd_t *user_to_kernel_pgdp(pgd_t *pgdp)
+{
+       return ptr_clear_bit(pgdp, PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT);
+}
+
+static inline p4d_t *kernel_to_user_p4dp(p4d_t *p4dp)
+{
+       return ptr_set_bit(p4dp, PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT);
+}
+
+static inline p4d_t *user_to_kernel_p4dp(p4d_t *p4dp)
+{
+       return ptr_clear_bit(p4dp, PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT);
+}
+#endif /* CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION */
+
 /*
  * clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count);
  *
@@ -1274,6 +1422,14 @@ static inline bool pud_access_permitted(pud_t pud, bool write)
        return __pte_access_permitted(pud_val(pud), write);
 }
 
+#define __HAVE_ARCH_PFN_MODIFY_ALLOWED 1
+extern bool pfn_modify_allowed(unsigned long pfn, pgprot_t prot);
+
+static inline bool arch_has_pfn_modify_check(void)
+{
+       return boot_cpu_has_bug(X86_BUG_L1TF);
+}
+
 #include <asm-generic/pgtable.h>
 #endif /* __ASSEMBLY__ */