[S390] rework smp code
[linux-2.6.git] / arch / s390 / kernel / vdso.c
1 /*
2  * vdso setup for s390
3  *
4  *  Copyright IBM Corp. 2008
5  *  Author(s): Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License (version 2 only)
9  * as published by the Free Software Foundation.
10  */
11
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/errno.h>
14 #include <linux/sched.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/smp.h>
18 #include <linux/stddef.h>
19 #include <linux/unistd.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/user.h>
22 #include <linux/elf.h>
23 #include <linux/security.h>
24 #include <linux/bootmem.h>
25 #include <linux/compat.h>
26 #include <asm/asm-offsets.h>
27 #include <asm/pgtable.h>
28 #include <asm/system.h>
29 #include <asm/processor.h>
30 #include <asm/mmu.h>
31 #include <asm/mmu_context.h>
32 #include <asm/sections.h>
33 #include <asm/vdso.h>
34
35 #if defined(CONFIG_32BIT) || defined(CONFIG_COMPAT)
36 extern char vdso32_start, vdso32_end;
37 static void *vdso32_kbase = &vdso32_start;
38 static unsigned int vdso32_pages;
39 static struct page **vdso32_pagelist;
40 #endif
41
42 #ifdef CONFIG_64BIT
43 extern char vdso64_start, vdso64_end;
44 static void *vdso64_kbase = &vdso64_start;
45 static unsigned int vdso64_pages;
46 static struct page **vdso64_pagelist;
47 #endif /* CONFIG_64BIT */
48
49 /*
50  * Should the kernel map a VDSO page into processes and pass its
51  * address down to glibc upon exec()?
52  */
53 unsigned int __read_mostly vdso_enabled = 1;
54
55 static int __init vdso_setup(char *s)
56 {
57         unsigned long val;
58         int rc;
59
60         rc = 0;
61         if (strncmp(s, "on", 3) == 0)
62                 vdso_enabled = 1;
63         else if (strncmp(s, "off", 4) == 0)
64                 vdso_enabled = 0;
65         else {
66                 rc = strict_strtoul(s, 0, &val);
67                 vdso_enabled = rc ? 0 : !!val;
68         }
69         return !rc;
70 }
71 __setup("vdso=", vdso_setup);
72
73 /*
74  * The vdso data page
75  */
76 static union {
77         struct vdso_data        data;
78         u8                      page[PAGE_SIZE];
79 } vdso_data_store __page_aligned_data;
80 struct vdso_data *vdso_data = &vdso_data_store.data;
81
82 /*
83  * Setup vdso data page.
84  */
85 static void vdso_init_data(struct vdso_data *vd)
86 {
87         vd->ectg_available = user_mode != HOME_SPACE_MODE && test_facility(31);
88 }
89
90 #ifdef CONFIG_64BIT
91 /*
92  * Allocate/free per cpu vdso data.
93  */
94 #define SEGMENT_ORDER   2
95
96 int vdso_alloc_per_cpu(struct _lowcore *lowcore)
97 {
98         unsigned long segment_table, page_table, page_frame;
99         u32 *psal, *aste;
100         int i;
101
102         lowcore->vdso_per_cpu_data = __LC_PASTE;
103
104         if (user_mode == HOME_SPACE_MODE || !vdso_enabled)
105                 return 0;
106
107         segment_table = __get_free_pages(GFP_KERNEL, SEGMENT_ORDER);
108         page_table = get_zeroed_page(GFP_KERNEL | GFP_DMA);
109         page_frame = get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
110         if (!segment_table || !page_table || !page_frame)
111                 goto out;
112
113         clear_table((unsigned long *) segment_table, _SEGMENT_ENTRY_EMPTY,
114                     PAGE_SIZE << SEGMENT_ORDER);
115         clear_table((unsigned long *) page_table, _PAGE_TYPE_EMPTY,
116                     256*sizeof(unsigned long));
117
118         *(unsigned long *) segment_table = _SEGMENT_ENTRY + page_table;
119         *(unsigned long *) page_table = _PAGE_RO + page_frame;
120
121         psal = (u32 *) (page_table + 256*sizeof(unsigned long));
122         aste = psal + 32;
123
124         for (i = 4; i < 32; i += 4)
125                 psal[i] = 0x80000000;
126
127         lowcore->paste[4] = (u32)(addr_t) psal;
128         psal[0] = 0x20000000;
129         psal[2] = (u32)(addr_t) aste;
130         *(unsigned long *) (aste + 2) = segment_table +
131                 _ASCE_TABLE_LENGTH + _ASCE_USER_BITS + _ASCE_TYPE_SEGMENT;
132         aste[4] = (u32)(addr_t) psal;
133         lowcore->vdso_per_cpu_data = page_frame;
134
135         return 0;
136
137 out:
138         free_page(page_frame);
139         free_page(page_table);
140         free_pages(segment_table, SEGMENT_ORDER);
141         return -ENOMEM;
142 }
143
144 void vdso_free_per_cpu(struct _lowcore *lowcore)
145 {
146         unsigned long segment_table, page_table, page_frame;
147         u32 *psal, *aste;
148
149         if (user_mode == HOME_SPACE_MODE || !vdso_enabled)
150                 return;
151
152         psal = (u32 *)(addr_t) lowcore->paste[4];
153         aste = (u32 *)(addr_t) psal[2];
154         segment_table = *(unsigned long *)(aste + 2) & PAGE_MASK;
155         page_table = *(unsigned long *) segment_table;
156         page_frame = *(unsigned long *) page_table;
157
158         free_page(page_frame);
159         free_page(page_table);
160         free_pages(segment_table, SEGMENT_ORDER);
161 }
162
163 static void vdso_init_cr5(void)
164 {
165         unsigned long cr5;
166
167         if (user_mode == HOME_SPACE_MODE || !vdso_enabled)
168                 return;
169         cr5 = offsetof(struct _lowcore, paste);
170         __ctl_load(cr5, 5, 5);
171 }
172 #endif /* CONFIG_64BIT */
173
174 /*
175  * This is called from binfmt_elf, we create the special vma for the
176  * vDSO and insert it into the mm struct tree
177  */
178 int arch_setup_additional_pages(struct linux_binprm *bprm, int uses_interp)
179 {
180         struct mm_struct *mm = current->mm;
181         struct page **vdso_pagelist;
182         unsigned long vdso_pages;
183         unsigned long vdso_base;
184         int rc;
185
186         if (!vdso_enabled)
187                 return 0;
188         /*
189          * Only map the vdso for dynamically linked elf binaries.
190          */
191         if (!uses_interp)
192                 return 0;
193
194 #ifdef CONFIG_64BIT
195         vdso_pagelist = vdso64_pagelist;
196         vdso_pages = vdso64_pages;
197 #ifdef CONFIG_COMPAT
198         if (is_compat_task()) {
199                 vdso_pagelist = vdso32_pagelist;
200                 vdso_pages = vdso32_pages;
201         }
202 #endif
203 #else
204         vdso_pagelist = vdso32_pagelist;
205         vdso_pages = vdso32_pages;
206 #endif
207
208         /*
209          * vDSO has a problem and was disabled, just don't "enable" it for
210          * the process
211          */
212         if (vdso_pages == 0)
213                 return 0;
214
215         current->mm->context.vdso_base = 0;
216
217         /*
218          * pick a base address for the vDSO in process space. We try to put
219          * it at vdso_base which is the "natural" base for it, but we might
220          * fail and end up putting it elsewhere.
221          */
222         down_write(&mm->mmap_sem);
223         vdso_base = get_unmapped_area(NULL, 0, vdso_pages << PAGE_SHIFT, 0, 0);
224         if (IS_ERR_VALUE(vdso_base)) {
225                 rc = vdso_base;
226                 goto out_up;
227         }
228
229         /*
230          * Put vDSO base into mm struct. We need to do this before calling
231          * install_special_mapping or the perf counter mmap tracking code
232          * will fail to recognise it as a vDSO (since arch_vma_name fails).
233          */
234         current->mm->context.vdso_base = vdso_base;
235
236         /*
237          * our vma flags don't have VM_WRITE so by default, the process
238          * isn't allowed to write those pages.
239          * gdb can break that with ptrace interface, and thus trigger COW
240          * on those pages but it's then your responsibility to never do that
241          * on the "data" page of the vDSO or you'll stop getting kernel
242          * updates and your nice userland gettimeofday will be totally dead.
243          * It's fine to use that for setting breakpoints in the vDSO code
244          * pages though
245          *
246          * Make sure the vDSO gets into every core dump.
247          * Dumping its contents makes post-mortem fully interpretable later
248          * without matching up the same kernel and hardware config to see
249          * what PC values meant.
250          */
251         rc = install_special_mapping(mm, vdso_base, vdso_pages << PAGE_SHIFT,
252                                      VM_READ|VM_EXEC|
253                                      VM_MAYREAD|VM_MAYWRITE|VM_MAYEXEC|
254                                      VM_ALWAYSDUMP,
255                                      vdso_pagelist);
256         if (rc)
257                 current->mm->context.vdso_base = 0;
258 out_up:
259         up_write(&mm->mmap_sem);
260         return rc;
261 }
262
263 const char *arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma)
264 {
265         if (vma->vm_mm && vma->vm_start == vma->vm_mm->context.vdso_base)
266                 return "[vdso]";
267         return NULL;
268 }
269
270 static int __init vdso_init(void)
271 {
272         int i;
273
274         if (!vdso_enabled)
275                 return 0;
276         vdso_init_data(vdso_data);
277 #if defined(CONFIG_32BIT) || defined(CONFIG_COMPAT)
278         /* Calculate the size of the 32 bit vDSO */
279         vdso32_pages = ((&vdso32_end - &vdso32_start
280                          + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT) + 1;
281
282         /* Make sure pages are in the correct state */
283         vdso32_pagelist = kzalloc(sizeof(struct page *) * (vdso32_pages + 1),
284                                   GFP_KERNEL);
285         BUG_ON(vdso32_pagelist == NULL);
286         for (i = 0; i < vdso32_pages - 1; i++) {
287                 struct page *pg = virt_to_page(vdso32_kbase + i*PAGE_SIZE);
288                 ClearPageReserved(pg);
289                 get_page(pg);
290                 vdso32_pagelist[i] = pg;
291         }
292         vdso32_pagelist[vdso32_pages - 1] = virt_to_page(vdso_data);
293         vdso32_pagelist[vdso32_pages] = NULL;
294 #endif
295
296 #ifdef CONFIG_64BIT
297         /* Calculate the size of the 64 bit vDSO */
298         vdso64_pages = ((&vdso64_end - &vdso64_start
299                          + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT) + 1;
300
301         /* Make sure pages are in the correct state */
302         vdso64_pagelist = kzalloc(sizeof(struct page *) * (vdso64_pages + 1),
303                                   GFP_KERNEL);
304         BUG_ON(vdso64_pagelist == NULL);
305         for (i = 0; i < vdso64_pages - 1; i++) {
306                 struct page *pg = virt_to_page(vdso64_kbase + i*PAGE_SIZE);
307                 ClearPageReserved(pg);
308                 get_page(pg);
309                 vdso64_pagelist[i] = pg;
310         }
311         vdso64_pagelist[vdso64_pages - 1] = virt_to_page(vdso_data);
312         vdso64_pagelist[vdso64_pages] = NULL;
313         if (vdso_alloc_per_cpu(&S390_lowcore))
314                 BUG();
315         vdso_init_cr5();
316 #endif /* CONFIG_64BIT */
317
318         get_page(virt_to_page(vdso_data));
319
320         smp_wmb();
321
322         return 0;
323 }
324 early_initcall(vdso_init);
325
326 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr)
327 {
328         return 0;
329 }
330
331 int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
332 {
333         return 0;
334 }
335
336 struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
337 {
338         return NULL;
339 }