x86: PAT infrastructure patch
[linux-2.6.git] / arch / x86 / mm / pageattr.c
1 /*
2  * Copyright 2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
3  * Thanks to Ben LaHaise for precious feedback.
4  */
5 #include <linux/highmem.h>
6 #include <linux/bootmem.h>
7 #include <linux/module.h>
8 #include <linux/sched.h>
9 #include <linux/slab.h>
10 #include <linux/mm.h>
11 #include <linux/interrupt.h>
12 #include <linux/seq_file.h>
13 #include <linux/debugfs.h>
14
15 #include <asm/e820.h>
16 #include <asm/processor.h>
17 #include <asm/tlbflush.h>
18 #include <asm/sections.h>
19 #include <asm/uaccess.h>
20 #include <asm/pgalloc.h>
21 #include <asm/proto.h>
22
23 /*
24  * The current flushing context - we pass it instead of 5 arguments:
25  */
26 struct cpa_data {
27         unsigned long   vaddr;
28         pgprot_t        mask_set;
29         pgprot_t        mask_clr;
30         int             numpages;
31         int             flushtlb;
32         unsigned long   pfn;
33 };
34
35 #ifdef CONFIG_X86_64
36
37 static inline unsigned long highmap_start_pfn(void)
38 {
39         return __pa(_text) >> PAGE_SHIFT;
40 }
41
42 static inline unsigned long highmap_end_pfn(void)
43 {
44         return __pa(round_up((unsigned long)_end, PMD_SIZE)) >> PAGE_SHIFT;
45 }
46
47 #endif
48
49 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
50 # define debug_pagealloc 1
51 #else
52 # define debug_pagealloc 0
53 #endif
54
55 static inline int
56 within(unsigned long addr, unsigned long start, unsigned long end)
57 {
58         return addr >= start && addr < end;
59 }
60
61 /*
62  * Flushing functions
63  */
64
65 /**
66  * clflush_cache_range - flush a cache range with clflush
67  * @addr:       virtual start address
68  * @size:       number of bytes to flush
69  *
70  * clflush is an unordered instruction which needs fencing with mfence
71  * to avoid ordering issues.
72  */
73 void clflush_cache_range(void *vaddr, unsigned int size)
74 {
75         void *vend = vaddr + size - 1;
76
77         mb();
78
79         for (; vaddr < vend; vaddr += boot_cpu_data.x86_clflush_size)
80                 clflush(vaddr);
81         /*
82          * Flush any possible final partial cacheline:
83          */
84         clflush(vend);
85
86         mb();
87 }
88
89 static void __cpa_flush_all(void *arg)
90 {
91         unsigned long cache = (unsigned long)arg;
92
93         /*
94          * Flush all to work around Errata in early athlons regarding
95          * large page flushing.
96          */
97         __flush_tlb_all();
98
99         if (cache && boot_cpu_data.x86_model >= 4)
100                 wbinvd();
101 }
102
103 static void cpa_flush_all(unsigned long cache)
104 {
105         BUG_ON(irqs_disabled());
106
107         on_each_cpu(__cpa_flush_all, (void *) cache, 1, 1);
108 }
109
110 static void __cpa_flush_range(void *arg)
111 {
112         /*
113          * We could optimize that further and do individual per page
114          * tlb invalidates for a low number of pages. Caveat: we must
115          * flush the high aliases on 64bit as well.
116          */
117         __flush_tlb_all();
118 }
119
120 static void cpa_flush_range(unsigned long start, int numpages, int cache)
121 {
122         unsigned int i, level;
123         unsigned long addr;
124
125         BUG_ON(irqs_disabled());
126         WARN_ON(PAGE_ALIGN(start) != start);
127
128         on_each_cpu(__cpa_flush_range, NULL, 1, 1);
129
130         if (!cache)
131                 return;
132
133         /*
134          * We only need to flush on one CPU,
135          * clflush is a MESI-coherent instruction that
136          * will cause all other CPUs to flush the same
137          * cachelines:
138          */
139         for (i = 0, addr = start; i < numpages; i++, addr += PAGE_SIZE) {
140                 pte_t *pte = lookup_address(addr, &level);
141
142                 /*
143                  * Only flush present addresses:
144                  */
145                 if (pte && (pte_val(*pte) & _PAGE_PRESENT))
146                         clflush_cache_range((void *) addr, PAGE_SIZE);
147         }
148 }
149
150 /*
151  * Certain areas of memory on x86 require very specific protection flags,
152  * for example the BIOS area or kernel text. Callers don't always get this
153  * right (again, ioremap() on BIOS memory is not uncommon) so this function
154  * checks and fixes these known static required protection bits.
155  */
156 static inline pgprot_t static_protections(pgprot_t prot, unsigned long address,
157                                    unsigned long pfn)
158 {
159         pgprot_t forbidden = __pgprot(0);
160
161         /*
162          * The BIOS area between 640k and 1Mb needs to be executable for
163          * PCI BIOS based config access (CONFIG_PCI_GOBIOS) support.
164          */
165         if (within(pfn, BIOS_BEGIN >> PAGE_SHIFT, BIOS_END >> PAGE_SHIFT))
166                 pgprot_val(forbidden) |= _PAGE_NX;
167
168         /*
169          * The kernel text needs to be executable for obvious reasons
170          * Does not cover __inittext since that is gone later on. On
171          * 64bit we do not enforce !NX on the low mapping
172          */
173         if (within(address, (unsigned long)_text, (unsigned long)_etext))
174                 pgprot_val(forbidden) |= _PAGE_NX;
175
176         /*
177          * The .rodata section needs to be read-only. Using the pfn
178          * catches all aliases.
179          */
180         if (within(pfn, __pa((unsigned long)__start_rodata) >> PAGE_SHIFT,
181                    __pa((unsigned long)__end_rodata) >> PAGE_SHIFT))
182                 pgprot_val(forbidden) |= _PAGE_RW;
183
184         prot = __pgprot(pgprot_val(prot) & ~pgprot_val(forbidden));
185
186         return prot;
187 }
188
189 /*
190  * Lookup the page table entry for a virtual address. Return a pointer
191  * to the entry and the level of the mapping.
192  *
193  * Note: We return pud and pmd either when the entry is marked large
194  * or when the present bit is not set. Otherwise we would return a
195  * pointer to a nonexisting mapping.
196  */
197 pte_t *lookup_address(unsigned long address, unsigned int *level)
198 {
199         pgd_t *pgd = pgd_offset_k(address);
200         pud_t *pud;
201         pmd_t *pmd;
202
203         *level = PG_LEVEL_NONE;
204
205         if (pgd_none(*pgd))
206                 return NULL;
207
208         pud = pud_offset(pgd, address);
209         if (pud_none(*pud))
210                 return NULL;
211
212         *level = PG_LEVEL_1G;
213         if (pud_large(*pud) || !pud_present(*pud))
214                 return (pte_t *)pud;
215
216         pmd = pmd_offset(pud, address);
217         if (pmd_none(*pmd))
218                 return NULL;
219
220         *level = PG_LEVEL_2M;
221         if (pmd_large(*pmd) || !pmd_present(*pmd))
222                 return (pte_t *)pmd;
223
224         *level = PG_LEVEL_4K;
225
226         return pte_offset_kernel(pmd, address);
227 }
228
229 /*
230  * Set the new pmd in all the pgds we know about:
231  */
232 static void __set_pmd_pte(pte_t *kpte, unsigned long address, pte_t pte)
233 {
234         /* change init_mm */
235         set_pte_atomic(kpte, pte);
236 #ifdef CONFIG_X86_32
237         if (!SHARED_KERNEL_PMD) {
238                 struct page *page;
239
240                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
241                         pgd_t *pgd;
242                         pud_t *pud;
243                         pmd_t *pmd;
244
245                         pgd = (pgd_t *)page_address(page) + pgd_index(address);
246                         pud = pud_offset(pgd, address);
247                         pmd = pmd_offset(pud, address);
248                         set_pte_atomic((pte_t *)pmd, pte);
249                 }
250         }
251 #endif
252 }
253
254 static int
255 try_preserve_large_page(pte_t *kpte, unsigned long address,
256                         struct cpa_data *cpa)
257 {
258         unsigned long nextpage_addr, numpages, pmask, psize, flags, addr, pfn;
259         pte_t new_pte, old_pte, *tmp;
260         pgprot_t old_prot, new_prot;
261         int i, do_split = 1;
262         unsigned int level;
263
264         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
265         /*
266          * Check for races, another CPU might have split this page
267          * up already:
268          */
269         tmp = lookup_address(address, &level);
270         if (tmp != kpte)
271                 goto out_unlock;
272
273         switch (level) {
274         case PG_LEVEL_2M:
275                 psize = PMD_PAGE_SIZE;
276                 pmask = PMD_PAGE_MASK;
277                 break;
278 #ifdef CONFIG_X86_64
279         case PG_LEVEL_1G:
280                 psize = PUD_PAGE_SIZE;
281                 pmask = PUD_PAGE_MASK;
282                 break;
283 #endif
284         default:
285                 do_split = -EINVAL;
286                 goto out_unlock;
287         }
288
289         /*
290          * Calculate the number of pages, which fit into this large
291          * page starting at address:
292          */
293         nextpage_addr = (address + psize) & pmask;
294         numpages = (nextpage_addr - address) >> PAGE_SHIFT;
295         if (numpages < cpa->numpages)
296                 cpa->numpages = numpages;
297
298         /*
299          * We are safe now. Check whether the new pgprot is the same:
300          */
301         old_pte = *kpte;
302         old_prot = new_prot = pte_pgprot(old_pte);
303
304         pgprot_val(new_prot) &= ~pgprot_val(cpa->mask_clr);
305         pgprot_val(new_prot) |= pgprot_val(cpa->mask_set);
306
307         /*
308          * old_pte points to the large page base address. So we need
309          * to add the offset of the virtual address:
310          */
311         pfn = pte_pfn(old_pte) + ((address & (psize - 1)) >> PAGE_SHIFT);
312         cpa->pfn = pfn;
313
314         new_prot = static_protections(new_prot, address, pfn);
315
316         /*
317          * We need to check the full range, whether
318          * static_protection() requires a different pgprot for one of
319          * the pages in the range we try to preserve:
320          */
321         addr = address + PAGE_SIZE;
322         pfn++;
323         for (i = 1; i < cpa->numpages; i++, addr += PAGE_SIZE, pfn++) {
324                 pgprot_t chk_prot = static_protections(new_prot, addr, pfn);
325
326                 if (pgprot_val(chk_prot) != pgprot_val(new_prot))
327                         goto out_unlock;
328         }
329
330         /*
331          * If there are no changes, return. maxpages has been updated
332          * above:
333          */
334         if (pgprot_val(new_prot) == pgprot_val(old_prot)) {
335                 do_split = 0;
336                 goto out_unlock;
337         }
338
339         /*
340          * We need to change the attributes. Check, whether we can
341          * change the large page in one go. We request a split, when
342          * the address is not aligned and the number of pages is
343          * smaller than the number of pages in the large page. Note
344          * that we limited the number of possible pages already to
345          * the number of pages in the large page.
346          */
347         if (address == (nextpage_addr - psize) && cpa->numpages == numpages) {
348                 /*
349                  * The address is aligned and the number of pages
350                  * covers the full page.
351                  */
352                 new_pte = pfn_pte(pte_pfn(old_pte), canon_pgprot(new_prot));
353                 __set_pmd_pte(kpte, address, new_pte);
354                 cpa->flushtlb = 1;
355                 do_split = 0;
356         }
357
358 out_unlock:
359         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
360
361         return do_split;
362 }
363
364 static LIST_HEAD(page_pool);
365 static unsigned long pool_size, pool_pages, pool_low;
366 static unsigned long pool_used, pool_failed;
367
368 static void cpa_fill_pool(struct page **ret)
369 {
370         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
371         unsigned long flags;
372         struct page *p;
373
374         /*
375          * Avoid recursion (on debug-pagealloc) and also signal
376          * our priority to get to these pagetables:
377          */
378         if (current->flags & PF_MEMALLOC)
379                 return;
380         current->flags |= PF_MEMALLOC;
381
382         /*
383          * Allocate atomically from atomic contexts:
384          */
385         if (in_atomic() || irqs_disabled() || debug_pagealloc)
386                 gfp =  GFP_ATOMIC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
387
388         while (pool_pages < pool_size || (ret && !*ret)) {
389                 p = alloc_pages(gfp, 0);
390                 if (!p) {
391                         pool_failed++;
392                         break;
393                 }
394                 /*
395                  * If the call site needs a page right now, provide it:
396                  */
397                 if (ret && !*ret) {
398                         *ret = p;
399                         continue;
400                 }
401                 spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
402                 list_add(&p->lru, &page_pool);
403                 pool_pages++;
404                 spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
405         }
406
407         current->flags &= ~PF_MEMALLOC;
408 }
409
410 #define SHIFT_MB                (20 - PAGE_SHIFT)
411 #define ROUND_MB_GB             ((1 << 10) - 1)
412 #define SHIFT_MB_GB             10
413 #define POOL_PAGES_PER_GB       16
414
415 void __init cpa_init(void)
416 {
417         struct sysinfo si;
418         unsigned long gb;
419
420         si_meminfo(&si);
421         /*
422          * Calculate the number of pool pages:
423          *
424          * Convert totalram (nr of pages) to MiB and round to the next
425          * GiB. Shift MiB to Gib and multiply the result by
426          * POOL_PAGES_PER_GB:
427          */
428         if (debug_pagealloc) {
429                 gb = ((si.totalram >> SHIFT_MB) + ROUND_MB_GB) >> SHIFT_MB_GB;
430                 pool_size = POOL_PAGES_PER_GB * gb;
431         } else {
432                 pool_size = 1;
433         }
434         pool_low = pool_size;
435
436         cpa_fill_pool(NULL);
437         printk(KERN_DEBUG
438                "CPA: page pool initialized %lu of %lu pages preallocated\n",
439                pool_pages, pool_size);
440 }
441
442 static int split_large_page(pte_t *kpte, unsigned long address)
443 {
444         unsigned long flags, pfn, pfninc = 1;
445         unsigned int i, level;
446         pte_t *pbase, *tmp;
447         pgprot_t ref_prot;
448         struct page *base;
449
450         /*
451          * Get a page from the pool. The pool list is protected by the
452          * pgd_lock, which we have to take anyway for the split
453          * operation:
454          */
455         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
456         if (list_empty(&page_pool)) {
457                 spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
458                 base = NULL;
459                 cpa_fill_pool(&base);
460                 if (!base)
461                         return -ENOMEM;
462                 spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
463         } else {
464                 base = list_first_entry(&page_pool, struct page, lru);
465                 list_del(&base->lru);
466                 pool_pages--;
467
468                 if (pool_pages < pool_low)
469                         pool_low = pool_pages;
470         }
471
472         /*
473          * Check for races, another CPU might have split this page
474          * up for us already:
475          */
476         tmp = lookup_address(address, &level);
477         if (tmp != kpte)
478                 goto out_unlock;
479
480         pbase = (pte_t *)page_address(base);
481 #ifdef CONFIG_X86_32
482         paravirt_alloc_pt(&init_mm, page_to_pfn(base));
483 #endif
484         ref_prot = pte_pgprot(pte_clrhuge(*kpte));
485
486 #ifdef CONFIG_X86_64
487         if (level == PG_LEVEL_1G) {
488                 pfninc = PMD_PAGE_SIZE >> PAGE_SHIFT;
489                 pgprot_val(ref_prot) |= _PAGE_PSE;
490         }
491 #endif
492
493         /*
494          * Get the target pfn from the original entry:
495          */
496         pfn = pte_pfn(*kpte);
497         for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++, pfn += pfninc)
498                 set_pte(&pbase[i], pfn_pte(pfn, ref_prot));
499
500         /*
501          * Install the new, split up pagetable. Important details here:
502          *
503          * On Intel the NX bit of all levels must be cleared to make a
504          * page executable. See section 4.13.2 of Intel 64 and IA-32
505          * Architectures Software Developer's Manual).
506          *
507          * Mark the entry present. The current mapping might be
508          * set to not present, which we preserved above.
509          */
510         ref_prot = pte_pgprot(pte_mkexec(pte_clrhuge(*kpte)));
511         pgprot_val(ref_prot) |= _PAGE_PRESENT;
512         __set_pmd_pte(kpte, address, mk_pte(base, ref_prot));
513         base = NULL;
514
515 out_unlock:
516         /*
517          * If we dropped out via the lookup_address check under
518          * pgd_lock then stick the page back into the pool:
519          */
520         if (base) {
521                 list_add(&base->lru, &page_pool);
522                 pool_pages++;
523         } else
524                 pool_used++;
525         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
526
527         return 0;
528 }
529
530 static int __change_page_attr(struct cpa_data *cpa, int primary)
531 {
532         unsigned long address = cpa->vaddr;
533         int do_split, err;
534         unsigned int level;
535         pte_t *kpte, old_pte;
536
537 repeat:
538         kpte = lookup_address(address, &level);
539         if (!kpte)
540                 return primary ? -EINVAL : 0;
541
542         old_pte = *kpte;
543         if (!pte_val(old_pte)) {
544                 if (!primary)
545                         return 0;
546                 printk(KERN_WARNING "CPA: called for zero pte. "
547                        "vaddr = %lx cpa->vaddr = %lx\n", address,
548                        cpa->vaddr);
549                 WARN_ON(1);
550                 return -EINVAL;
551         }
552
553         if (level == PG_LEVEL_4K) {
554                 pte_t new_pte;
555                 pgprot_t new_prot = pte_pgprot(old_pte);
556                 unsigned long pfn = pte_pfn(old_pte);
557
558                 pgprot_val(new_prot) &= ~pgprot_val(cpa->mask_clr);
559                 pgprot_val(new_prot) |= pgprot_val(cpa->mask_set);
560
561                 new_prot = static_protections(new_prot, address, pfn);
562
563                 /*
564                  * We need to keep the pfn from the existing PTE,
565                  * after all we're only going to change it's attributes
566                  * not the memory it points to
567                  */
568                 new_pte = pfn_pte(pfn, canon_pgprot(new_prot));
569                 cpa->pfn = pfn;
570                 /*
571                  * Do we really change anything ?
572                  */
573                 if (pte_val(old_pte) != pte_val(new_pte)) {
574                         set_pte_atomic(kpte, new_pte);
575                         cpa->flushtlb = 1;
576                 }
577                 cpa->numpages = 1;
578                 return 0;
579         }
580
581         /*
582          * Check, whether we can keep the large page intact
583          * and just change the pte:
584          */
585         do_split = try_preserve_large_page(kpte, address, cpa);
586         /*
587          * When the range fits into the existing large page,
588          * return. cp->numpages and cpa->tlbflush have been updated in
589          * try_large_page:
590          */
591         if (do_split <= 0)
592                 return do_split;
593
594         /*
595          * We have to split the large page:
596          */
597         err = split_large_page(kpte, address);
598         if (!err) {
599                 cpa->flushtlb = 1;
600                 goto repeat;
601         }
602
603         return err;
604 }
605
606 static int __change_page_attr_set_clr(struct cpa_data *cpa, int checkalias);
607
608 static int cpa_process_alias(struct cpa_data *cpa)
609 {
610         struct cpa_data alias_cpa;
611         int ret = 0;
612
613         if (cpa->pfn > max_pfn_mapped)
614                 return 0;
615
616         /*
617          * No need to redo, when the primary call touched the direct
618          * mapping already:
619          */
620         if (!within(cpa->vaddr, PAGE_OFFSET,
621                     PAGE_OFFSET + (max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT))) {
622
623                 alias_cpa = *cpa;
624                 alias_cpa.vaddr = (unsigned long) __va(cpa->pfn << PAGE_SHIFT);
625
626                 ret = __change_page_attr_set_clr(&alias_cpa, 0);
627         }
628
629 #ifdef CONFIG_X86_64
630         if (ret)
631                 return ret;
632         /*
633          * No need to redo, when the primary call touched the high
634          * mapping already:
635          */
636         if (within(cpa->vaddr, (unsigned long) _text, (unsigned long) _end))
637                 return 0;
638
639         /*
640          * If the physical address is inside the kernel map, we need
641          * to touch the high mapped kernel as well:
642          */
643         if (!within(cpa->pfn, highmap_start_pfn(), highmap_end_pfn()))
644                 return 0;
645
646         alias_cpa = *cpa;
647         alias_cpa.vaddr =
648                 (cpa->pfn << PAGE_SHIFT) + __START_KERNEL_map - phys_base;
649
650         /*
651          * The high mapping range is imprecise, so ignore the return value.
652          */
653         __change_page_attr_set_clr(&alias_cpa, 0);
654 #endif
655         return ret;
656 }
657
658 static int __change_page_attr_set_clr(struct cpa_data *cpa, int checkalias)
659 {
660         int ret, numpages = cpa->numpages;
661
662         while (numpages) {
663                 /*
664                  * Store the remaining nr of pages for the large page
665                  * preservation check.
666                  */
667                 cpa->numpages = numpages;
668
669                 ret = __change_page_attr(cpa, checkalias);
670                 if (ret)
671                         return ret;
672
673                 if (checkalias) {
674                         ret = cpa_process_alias(cpa);
675                         if (ret)
676                                 return ret;
677                 }
678
679                 /*
680                  * Adjust the number of pages with the result of the
681                  * CPA operation. Either a large page has been
682                  * preserved or a single page update happened.
683                  */
684                 BUG_ON(cpa->numpages > numpages);
685                 numpages -= cpa->numpages;
686                 cpa->vaddr += cpa->numpages * PAGE_SIZE;
687         }
688         return 0;
689 }
690
691 static inline int cache_attr(pgprot_t attr)
692 {
693         return pgprot_val(attr) &
694                 (_PAGE_PAT | _PAGE_PAT_LARGE | _PAGE_PWT | _PAGE_PCD);
695 }
696
697 static int change_page_attr_set_clr(unsigned long addr, int numpages,
698                                     pgprot_t mask_set, pgprot_t mask_clr)
699 {
700         struct cpa_data cpa;
701         int ret, cache, checkalias;
702
703         /*
704          * Check, if we are requested to change a not supported
705          * feature:
706          */
707         mask_set = canon_pgprot(mask_set);
708         mask_clr = canon_pgprot(mask_clr);
709         if (!pgprot_val(mask_set) && !pgprot_val(mask_clr))
710                 return 0;
711
712         /* Ensure we are PAGE_SIZE aligned */
713         if (addr & ~PAGE_MASK) {
714                 addr &= PAGE_MASK;
715                 /*
716                  * People should not be passing in unaligned addresses:
717                  */
718                 WARN_ON_ONCE(1);
719         }
720
721         cpa.vaddr = addr;
722         cpa.numpages = numpages;
723         cpa.mask_set = mask_set;
724         cpa.mask_clr = mask_clr;
725         cpa.flushtlb = 0;
726
727         /* No alias checking for _NX bit modifications */
728         checkalias = (pgprot_val(mask_set) | pgprot_val(mask_clr)) != _PAGE_NX;
729
730         ret = __change_page_attr_set_clr(&cpa, checkalias);
731
732         /*
733          * Check whether we really changed something:
734          */
735         if (!cpa.flushtlb)
736                 goto out;
737
738         /*
739          * No need to flush, when we did not set any of the caching
740          * attributes:
741          */
742         cache = cache_attr(mask_set);
743
744         /*
745          * On success we use clflush, when the CPU supports it to
746          * avoid the wbindv. If the CPU does not support it and in the
747          * error case we fall back to cpa_flush_all (which uses
748          * wbindv):
749          */
750         if (!ret && cpu_has_clflush)
751                 cpa_flush_range(addr, numpages, cache);
752         else
753                 cpa_flush_all(cache);
754
755 out:
756         cpa_fill_pool(NULL);
757
758         return ret;
759 }
760
761 static inline int change_page_attr_set(unsigned long addr, int numpages,
762                                        pgprot_t mask)
763 {
764         return change_page_attr_set_clr(addr, numpages, mask, __pgprot(0));
765 }
766
767 static inline int change_page_attr_clear(unsigned long addr, int numpages,
768                                          pgprot_t mask)
769 {
770         return change_page_attr_set_clr(addr, numpages, __pgprot(0), mask);
771 }
772
773 int set_memory_uc(unsigned long addr, int numpages)
774 {
775         return change_page_attr_set(addr, numpages,
776                                     __pgprot(_PAGE_CACHE_UC));
777 }
778 EXPORT_SYMBOL(set_memory_uc);
779
780 int set_memory_wb(unsigned long addr, int numpages)
781 {
782         return change_page_attr_clear(addr, numpages,
783                                       __pgprot(_PAGE_CACHE_MASK));
784 }
785 EXPORT_SYMBOL(set_memory_wb);
786
787 int set_memory_x(unsigned long addr, int numpages)
788 {
789         return change_page_attr_clear(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_NX));
790 }
791 EXPORT_SYMBOL(set_memory_x);
792
793 int set_memory_nx(unsigned long addr, int numpages)
794 {
795         return change_page_attr_set(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_NX));
796 }
797 EXPORT_SYMBOL(set_memory_nx);
798
799 int set_memory_ro(unsigned long addr, int numpages)
800 {
801         return change_page_attr_clear(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_RW));
802 }
803
804 int set_memory_rw(unsigned long addr, int numpages)
805 {
806         return change_page_attr_set(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_RW));
807 }
808
809 int set_memory_np(unsigned long addr, int numpages)
810 {
811         return change_page_attr_clear(addr, numpages, __pgprot(_PAGE_PRESENT));
812 }
813
814 int set_pages_uc(struct page *page, int numpages)
815 {
816         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
817
818         return set_memory_uc(addr, numpages);
819 }
820 EXPORT_SYMBOL(set_pages_uc);
821
822 int set_pages_wb(struct page *page, int numpages)
823 {
824         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
825
826         return set_memory_wb(addr, numpages);
827 }
828 EXPORT_SYMBOL(set_pages_wb);
829
830 int set_pages_x(struct page *page, int numpages)
831 {
832         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
833
834         return set_memory_x(addr, numpages);
835 }
836 EXPORT_SYMBOL(set_pages_x);
837
838 int set_pages_nx(struct page *page, int numpages)
839 {
840         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
841
842         return set_memory_nx(addr, numpages);
843 }
844 EXPORT_SYMBOL(set_pages_nx);
845
846 int set_pages_ro(struct page *page, int numpages)
847 {
848         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
849
850         return set_memory_ro(addr, numpages);
851 }
852
853 int set_pages_rw(struct page *page, int numpages)
854 {
855         unsigned long addr = (unsigned long)page_address(page);
856
857         return set_memory_rw(addr, numpages);
858 }
859
860 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
861
862 static int __set_pages_p(struct page *page, int numpages)
863 {
864         struct cpa_data cpa = { .vaddr = (unsigned long) page_address(page),
865                                 .numpages = numpages,
866                                 .mask_set = __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW),
867                                 .mask_clr = __pgprot(0)};
868
869         return __change_page_attr_set_clr(&cpa, 1);
870 }
871
872 static int __set_pages_np(struct page *page, int numpages)
873 {
874         struct cpa_data cpa = { .vaddr = (unsigned long) page_address(page),
875                                 .numpages = numpages,
876                                 .mask_set = __pgprot(0),
877                                 .mask_clr = __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW)};
878
879         return __change_page_attr_set_clr(&cpa, 1);
880 }
881
882 void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
883 {
884         if (PageHighMem(page))
885                 return;
886         if (!enable) {
887                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
888                                            numpages * PAGE_SIZE);
889         }
890
891         /*
892          * If page allocator is not up yet then do not call c_p_a():
893          */
894         if (!debug_pagealloc_enabled)
895                 return;
896
897         /*
898          * The return value is ignored as the calls cannot fail.
899          * Large pages are kept enabled at boot time, and are
900          * split up quickly with DEBUG_PAGEALLOC. If a splitup
901          * fails here (due to temporary memory shortage) no damage
902          * is done because we just keep the largepage intact up
903          * to the next attempt when it will likely be split up:
904          */
905         if (enable)
906                 __set_pages_p(page, numpages);
907         else
908                 __set_pages_np(page, numpages);
909
910         /*
911          * We should perform an IPI and flush all tlbs,
912          * but that can deadlock->flush only current cpu:
913          */
914         __flush_tlb_all();
915
916         /*
917          * Try to refill the page pool here. We can do this only after
918          * the tlb flush.
919          */
920         cpa_fill_pool(NULL);
921 }
922
923 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
924 static int dpa_show(struct seq_file *m, void *v)
925 {
926         seq_puts(m, "DEBUG_PAGEALLOC\n");
927         seq_printf(m, "pool_size     : %lu\n", pool_size);
928         seq_printf(m, "pool_pages    : %lu\n", pool_pages);
929         seq_printf(m, "pool_low      : %lu\n", pool_low);
930         seq_printf(m, "pool_used     : %lu\n", pool_used);
931         seq_printf(m, "pool_failed   : %lu\n", pool_failed);
932
933         return 0;
934 }
935
936 static int dpa_open(struct inode *inode, struct file *filp)
937 {
938         return single_open(filp, dpa_show, NULL);
939 }
940
941 static const struct file_operations dpa_fops = {
942         .open           = dpa_open,
943         .read           = seq_read,
944         .llseek         = seq_lseek,
945         .release        = single_release,
946 };
947
948 int __init debug_pagealloc_proc_init(void)
949 {
950         struct dentry *de;
951
952         de = debugfs_create_file("debug_pagealloc", 0600, NULL, NULL,
953                                  &dpa_fops);
954         if (!de)
955                 return -ENOMEM;
956
957         return 0;
958 }
959 __initcall(debug_pagealloc_proc_init);
960 #endif
961
962 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
963
964 bool kernel_page_present(struct page *page)
965 {
966         unsigned int level;
967         pte_t *pte;
968
969         if (PageHighMem(page))
970                 return false;
971
972         pte = lookup_address((unsigned long)page_address(page), &level);
973         return (pte_val(*pte) & _PAGE_PRESENT);
974 }
975
976 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
977
978 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
979
980 /*
981  * The testcases use internal knowledge of the implementation that shouldn't
982  * be exposed to the rest of the kernel. Include these directly here.
983  */
984 #ifdef CONFIG_CPA_DEBUG
985 #include "pageattr-test.c"
986 #endif