arch/powerpc/lib/feature-fixups.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 2001 Ben. Herrenschmidt ([email protected])
   4  *
   5  *  Modifications for ppc64:
   6  *      Copyright (C) 2003 Dave Engebretsen <[email protected]>
   7  *
   8  *  Copyright 2008 Michael Ellerman, IBM Corporation.
   9  */
  10
  11 #include <linux/types.h>
  12 #include <linux/jump_label.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/string.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/sched/mm.h>
  17 #include <linux/stop_machine.h>
  18 #include <asm/cputable.h>
  19 #include <asm/text-patching.h>
  20 #include <asm/interrupt.h>
  21 #include <asm/page.h>
  22 #include <asm/sections.h>
  23 #include <asm/setup.h>
  24 #include <asm/security_features.h>
  25 #include <asm/firmware.h>
  26 #include <asm/inst.h>
  27
  28 /*
  29  * Used to generate warnings if mmu or cpu feature check functions that
  30  * use static keys before they are initialized.
  31  */
  32 bool static_key_feature_checks_initialized __read_mostly;
  33 EXPORT_SYMBOL_GPL(static_key_feature_checks_initialized);
  34
  35 struct fixup_entry {
  36         unsigned long   mask;
  37         unsigned long   value;
  38         long            start_off;
  39         long            end_off;
  40         long            alt_start_off;
  41         long            alt_end_off;
  42 };
  43
  44 static u32 *calc_addr(struct fixup_entry *fcur, long offset)
  45 {
  46         /*
  47          * We store the offset to the code as a negative offset from
  48          * the start of the alt_entry, to support the VDSO. This
  49          * routine converts that back into an actual address.
  50          */
  51         return (u32 *)((unsigned long)fcur + offset);
  52 }
  53
  54 static int patch_alt_instruction(u32 *src, u32 *dest, u32 *alt_start, u32 *alt_end)
  55 {
  56         int err;
  57         ppc_inst_t instr;
  58
  59         instr = ppc_inst_read(src);
  60
  61         if (instr_is_relative_branch(ppc_inst_read(src))) {
  62                 u32 *target = (u32 *)branch_target(src);
  63
  64                 /* Branch within the section doesn't need translating */
  65                 if (target < alt_start || target > alt_end) {
  66                         err = translate_branch(&instr, dest, src);
  67                         if (err)
  68                                 return 1;
  69                 }
  70         }
  71
  72         raw_patch_instruction(dest, instr);
  73
  74         return 0;
  75 }
  76
  77 static int patch_feature_section_mask(unsigned long value, unsigned long mask,
  78                                       struct fixup_entry *fcur)
  79 {
  80         u32 *start, *end, *alt_start, *alt_end, *src, *dest;
  81
  82         start = calc_addr(fcur, fcur->start_off);
  83         end = calc_addr(fcur, fcur->end_off);
  84         alt_start = calc_addr(fcur, fcur->alt_start_off);
  85         alt_end = calc_addr(fcur, fcur->alt_end_off);
  86
  87         if ((alt_end - alt_start) > (end - start))
  88                 return 1;
  89
  90         if ((value & fcur->mask & mask) == (fcur->value & mask))
  91                 return 0;
  92
  93         src = alt_start;
  94         dest = start;
  95
  96         for (; src < alt_end; src = ppc_inst_next(src, src),
  97                               dest = ppc_inst_next(dest, dest)) {
  98                 if (patch_alt_instruction(src, dest, alt_start, alt_end))
  99                         return 1;
 100         }
 101
 102         for (; dest < end; dest++)
 103                 raw_patch_instruction(dest, ppc_inst(PPC_RAW_NOP()));
 104
 105         return 0;
 106 }
 107
 108 static void do_feature_fixups_mask(unsigned long value, unsigned long mask,
 109                                    void *fixup_start, void *fixup_end)
 110 {
 111         struct fixup_entry *fcur, *fend;
 112
 113         fcur = fixup_start;
 114         fend = fixup_end;
 115
 116         for (; fcur < fend; fcur++) {
 117                 if (patch_feature_section_mask(value, mask, fcur)) {
 118                         WARN_ON(1);
 119                         printk("Unable to patch feature section at %p - %p" \
 120                                 " with %p - %p\n",
 121                                 calc_addr(fcur, fcur->start_off),
 122                                 calc_addr(fcur, fcur->end_off),
 123                                 calc_addr(fcur, fcur->alt_start_off),
 124                                 calc_addr(fcur, fcur->alt_end_off));
 125                 }
 126         }
 127 }
 128
 129 void do_feature_fixups(unsigned long value, void *fixup_start, void *fixup_end)
 130 {
 131         do_feature_fixups_mask(value, ~0, fixup_start, fixup_end);
 132 }
 133
 134 #ifdef CONFIG_PPC_BARRIER_NOSPEC
 135 static bool is_fixup_addr_valid(void *dest, size_t size)
 136 {
 137         return system_state < SYSTEM_FREEING_INITMEM ||
 138                !init_section_contains(dest, size);
 139 }
 140
 141 static int do_patch_fixups(long *start, long *end, unsigned int *instrs, int num)
 142 {
 143         int i;
 144
 145         for (i = 0; start < end; start++, i++) {
 146                 int j;
 147                 unsigned int *dest = (void *)start + *start;
 148
 149                 if (!is_fixup_addr_valid(dest, sizeof(*instrs) * num))
 150                         continue;
 151
 152                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)dest);
 153
 154                 for (j = 0; j < num; j++)
 155                         patch_instruction(dest + j, ppc_inst(instrs[j]));
 156         }
 157         return i;
 158 }
 159 #endif
 160
 161 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 162 static int do_patch_entry_fixups(long *start, long *end, unsigned int *instrs,
 163                                  bool do_fallback, void *fallback)
 164 {
 165         int i;
 166
 167         for (i = 0; start < end; start++, i++) {
 168                 unsigned int *dest = (void *)start + *start;
 169
 170                 if (!is_fixup_addr_valid(dest, sizeof(*instrs) * 3))
 171                         continue;
 172
 173                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)dest);
 174
 175                 // See comment in do_entry_flush_fixups() RE order of patching
 176                 if (do_fallback) {
 177                         patch_instruction(dest, ppc_inst(instrs[0]));
 178                         patch_instruction(dest + 2, ppc_inst(instrs[2]));
 179                         patch_branch(dest + 1, (unsigned long)fallback, BRANCH_SET_LINK);
 180                 } else {
 181                         patch_instruction(dest + 1, ppc_inst(instrs[1]));
 182                         patch_instruction(dest + 2, ppc_inst(instrs[2]));
 183                         patch_instruction(dest, ppc_inst(instrs[0]));
 184                 }
 185         }
 186         return i;
 187 }
 188
 189 static void do_stf_entry_barrier_fixups(enum stf_barrier_type types)
 190 {
 191         unsigned int instrs[3];
 192         long *start, *end;
 193         int i;
 194
 195         start = PTRRELOC(&__start___stf_entry_barrier_fixup);
 196         end = PTRRELOC(&__stop___stf_entry_barrier_fixup);
 197
 198         instrs[0] = PPC_RAW_NOP();
 199         instrs[1] = PPC_RAW_NOP();
 200         instrs[2] = PPC_RAW_NOP();
 201
 202         i = 0;
 203         if (types & STF_BARRIER_FALLBACK) {
 204                 instrs[i++] = PPC_RAW_MFLR(_R10);
 205                 instrs[i++] = PPC_RAW_NOP(); /* branch patched below */
 206                 instrs[i++] = PPC_RAW_MTLR(_R10);
 207         } else if (types & STF_BARRIER_EIEIO) {
 208                 instrs[i++] = PPC_RAW_EIEIO() | 0x02000000; /* eieio + bit 6 hint */
 209         } else if (types & STF_BARRIER_SYNC_ORI) {
 210                 instrs[i++] = PPC_RAW_SYNC();
 211                 instrs[i++] = PPC_RAW_LD(_R10, _R13, 0);
 212                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R31, _R31, 0); /* speculation barrier */
 213         }
 214
 215         i = do_patch_entry_fixups(start, end, instrs, types & STF_BARRIER_FALLBACK,
 216                                   &stf_barrier_fallback);
 217
 218         printk(KERN_DEBUG "stf-barrier: patched %d entry locations (%s barrier)\n", i,
 219                 (types == STF_BARRIER_NONE)                  ? "no" :
 220                 (types == STF_BARRIER_FALLBACK)              ? "fallback" :
 221                 (types == STF_BARRIER_EIEIO)                 ? "eieio" :
 222                 (types == (STF_BARRIER_SYNC_ORI))            ? "hwsync"
 223                                                            : "unknown");
 224 }
 225
 226 static void do_stf_exit_barrier_fixups(enum stf_barrier_type types)
 227 {
 228         unsigned int instrs[6];
 229         long *start, *end;
 230         int i;
 231
 232         start = PTRRELOC(&__start___stf_exit_barrier_fixup);
 233         end = PTRRELOC(&__stop___stf_exit_barrier_fixup);
 234
 235         instrs[0] = PPC_RAW_NOP();
 236         instrs[1] = PPC_RAW_NOP();
 237         instrs[2] = PPC_RAW_NOP();
 238         instrs[3] = PPC_RAW_NOP();
 239         instrs[4] = PPC_RAW_NOP();
 240         instrs[5] = PPC_RAW_NOP();
 241
 242         i = 0;
 243         if (types & STF_BARRIER_FALLBACK || types & STF_BARRIER_SYNC_ORI) {
 244                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
 245                         instrs[i++] = PPC_RAW_MTSPR(SPRN_HSPRG1, _R13);
 246                         instrs[i++] = PPC_RAW_MFSPR(_R13, SPRN_HSPRG0);
 247                 } else {
 248                         instrs[i++] = PPC_RAW_MTSPR(SPRN_SPRG2, _R13);
 249                         instrs[i++] = PPC_RAW_MFSPR(_R13, SPRN_SPRG1);
 250                 }
 251                 instrs[i++] = PPC_RAW_SYNC();
 252                 instrs[i++] = PPC_RAW_LD(_R13, _R13, 0);
 253                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R31, _R31, 0); /* speculation barrier */
 254                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE))
 255                         instrs[i++] = PPC_RAW_MFSPR(_R13, SPRN_HSPRG1);
 256                 else
 257                         instrs[i++] = PPC_RAW_MFSPR(_R13, SPRN_SPRG2);
 258         } else if (types & STF_BARRIER_EIEIO) {
 259                 instrs[i++] = PPC_RAW_EIEIO() | 0x02000000; /* eieio + bit 6 hint */
 260         }
 261
 262         i = do_patch_fixups(start, end, instrs, ARRAY_SIZE(instrs));
 263
 264         printk(KERN_DEBUG "stf-barrier: patched %d exit locations (%s barrier)\n", i,
 265                 (types == STF_BARRIER_NONE)                  ? "no" :
 266                 (types == STF_BARRIER_FALLBACK)              ? "fallback" :
 267                 (types == STF_BARRIER_EIEIO)                 ? "eieio" :
 268                 (types == (STF_BARRIER_SYNC_ORI))            ? "hwsync"
 269                                                            : "unknown");
 270 }
 271
 272 static bool stf_exit_reentrant = false;
 273 static bool rfi_exit_reentrant = false;
 274 static DEFINE_MUTEX(exit_flush_lock);
 275
 276 static int __do_stf_barrier_fixups(void *data)
 277 {
 278         enum stf_barrier_type *types = data;
 279
 280         do_stf_entry_barrier_fixups(*types);
 281         do_stf_exit_barrier_fixups(*types);
 282
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 void do_stf_barrier_fixups(enum stf_barrier_type types)
 287 {
 288         /*
 289          * The call to the fallback entry flush, and the fallback/sync-ori exit
 290          * flush can not be safely patched in/out while other CPUs are
 291          * executing them. So call __do_stf_barrier_fixups() on one CPU while
 292          * all other CPUs spin in the stop machine core with interrupts hard
 293          * disabled.
 294          *
 295          * The branch to mark interrupt exits non-reentrant is enabled first,
 296          * then stop_machine runs which will ensure all CPUs are out of the
 297          * low level interrupt exit code before patching. After the patching,
 298          * if allowed, then flip the branch to allow fast exits.
 299          */
 300
 301         // Prevent static key update races with do_rfi_flush_fixups()
 302         mutex_lock(&exit_flush_lock);
 303         static_branch_enable(&interrupt_exit_not_reentrant);
 304
 305         stop_machine(__do_stf_barrier_fixups, &types, NULL);
 306
 307         if ((types & STF_BARRIER_FALLBACK) || (types & STF_BARRIER_SYNC_ORI))
 308                 stf_exit_reentrant = false;
 309         else
 310                 stf_exit_reentrant = true;
 311
 312         if (stf_exit_reentrant && rfi_exit_reentrant)
 313                 static_branch_disable(&interrupt_exit_not_reentrant);
 314
 315         mutex_unlock(&exit_flush_lock);
 316 }
 317
 318 void do_uaccess_flush_fixups(enum l1d_flush_type types)
 319 {
 320         unsigned int instrs[4];
 321         long *start, *end;
 322         int i;
 323
 324         start = PTRRELOC(&__start___uaccess_flush_fixup);
 325         end = PTRRELOC(&__stop___uaccess_flush_fixup);
 326
 327         instrs[0] = PPC_RAW_NOP();
 328         instrs[1] = PPC_RAW_NOP();
 329         instrs[2] = PPC_RAW_NOP();
 330         instrs[3] = PPC_RAW_BLR();
 331
 332         i = 0;
 333         if (types == L1D_FLUSH_FALLBACK) {
 334                 instrs[3] = PPC_RAW_NOP();
 335                 /* fallthrough to fallback flush */
 336         }
 337
 338         if (types & L1D_FLUSH_ORI) {
 339                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R31, _R31, 0); /* speculation barrier */
 340                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R30, _R30, 0); /* L1d flush */
 341         }
 342
 343         if (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 344                 instrs[i++] = PPC_RAW_MTSPR(SPRN_TRIG2, _R0);
 345
 346         i = do_patch_fixups(start, end, instrs, ARRAY_SIZE(instrs));
 347
 348         printk(KERN_DEBUG "uaccess-flush: patched %d locations (%s flush)\n", i,
 349                 (types == L1D_FLUSH_NONE)       ? "no" :
 350                 (types == L1D_FLUSH_FALLBACK)   ? "fallback displacement" :
 351                 (types &  L1D_FLUSH_ORI)        ? (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 352                                                         ? "ori+mttrig type"
 353                                                         : "ori type" :
 354                 (types &  L1D_FLUSH_MTTRIG)     ? "mttrig type"
 355                                                 : "unknown");
 356 }
 357
 358 static int __do_entry_flush_fixups(void *data)
 359 {
 360         enum l1d_flush_type types = *(enum l1d_flush_type *)data;
 361         unsigned int instrs[3];
 362         long *start, *end;
 363         int i;
 364
 365         instrs[0] = PPC_RAW_NOP();
 366         instrs[1] = PPC_RAW_NOP();
 367         instrs[2] = PPC_RAW_NOP();
 368
 369         i = 0;
 370         if (types == L1D_FLUSH_FALLBACK) {
 371                 instrs[i++] = PPC_RAW_MFLR(_R10);
 372                 instrs[i++] = PPC_RAW_NOP(); /* branch patched below */
 373                 instrs[i++] = PPC_RAW_MTLR(_R10);
 374         }
 375
 376         if (types & L1D_FLUSH_ORI) {
 377                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R31, _R31, 0); /* speculation barrier */
 378                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R30, _R30, 0); /* L1d flush */
 379         }
 380
 381         if (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 382                 instrs[i++] = PPC_RAW_MTSPR(SPRN_TRIG2, _R0);
 383
 384         /*
 385          * If we're patching in or out the fallback flush we need to be careful about the
 386          * order in which we patch instructions. That's because it's possible we could
 387          * take a page fault after patching one instruction, so the sequence of
 388          * instructions must be safe even in a half patched state.
 389          *
 390          * To make that work, when patching in the fallback flush we patch in this order:
 391          *  - the mflr          (dest)
 392          *  - the mtlr          (dest + 2)
 393          *  - the branch        (dest + 1)
 394          *
 395          * That ensures the sequence is safe to execute at any point. In contrast if we
 396          * patch the mtlr last, it's possible we could return from the branch and not
 397          * restore LR, leading to a crash later.
 398          *
 399          * When patching out the fallback flush (either with nops or another flush type),
 400          * we patch in this order:
 401          *  - the branch        (dest + 1)
 402          *  - the mtlr          (dest + 2)
 403          *  - the mflr          (dest)
 404          *
 405          * Note we are protected by stop_machine() from other CPUs executing the code in a
 406          * semi-patched state.
 407          */
 408
 409         start = PTRRELOC(&__start___entry_flush_fixup);
 410         end = PTRRELOC(&__stop___entry_flush_fixup);
 411         i = do_patch_entry_fixups(start, end, instrs, types == L1D_FLUSH_FALLBACK,
 412                                   &entry_flush_fallback);
 413
 414         start = PTRRELOC(&__start___scv_entry_flush_fixup);
 415         end = PTRRELOC(&__stop___scv_entry_flush_fixup);
 416         i += do_patch_entry_fixups(start, end, instrs, types == L1D_FLUSH_FALLBACK,
 417                                    &scv_entry_flush_fallback);
 418
 419         printk(KERN_DEBUG "entry-flush: patched %d locations (%s flush)\n", i,
 420                 (types == L1D_FLUSH_NONE)       ? "no" :
 421                 (types == L1D_FLUSH_FALLBACK)   ? "fallback displacement" :
 422                 (types &  L1D_FLUSH_ORI)        ? (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 423                                                         ? "ori+mttrig type"
 424                                                         : "ori type" :
 425                 (types &  L1D_FLUSH_MTTRIG)     ? "mttrig type"
 426                                                 : "unknown");
 427
 428         return 0;
 429 }
 430
 431 void do_entry_flush_fixups(enum l1d_flush_type types)
 432 {
 433         /*
 434          * The call to the fallback flush can not be safely patched in/out while
 435          * other CPUs are executing it. So call __do_entry_flush_fixups() on one
 436          * CPU while all other CPUs spin in the stop machine core with interrupts
 437          * hard disabled.
 438          */
 439         stop_machine(__do_entry_flush_fixups, &types, NULL);
 440 }
 441
 442 static int __do_rfi_flush_fixups(void *data)
 443 {
 444         enum l1d_flush_type types = *(enum l1d_flush_type *)data;
 445         unsigned int instrs[3];
 446         long *start, *end;
 447         int i;
 448
 449         start = PTRRELOC(&__start___rfi_flush_fixup);
 450         end = PTRRELOC(&__stop___rfi_flush_fixup);
 451
 452         instrs[0] = PPC_RAW_NOP();
 453         instrs[1] = PPC_RAW_NOP();
 454         instrs[2] = PPC_RAW_NOP();
 455
 456         if (types & L1D_FLUSH_FALLBACK)
 457                 /* b .+16 to fallback flush */
 458                 instrs[0] = PPC_RAW_BRANCH(16);
 459
 460         i = 0;
 461         if (types & L1D_FLUSH_ORI) {
 462                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R31, _R31, 0); /* speculation barrier */
 463                 instrs[i++] = PPC_RAW_ORI(_R30, _R30, 0); /* L1d flush */
 464         }
 465
 466         if (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 467                 instrs[i++] = PPC_RAW_MTSPR(SPRN_TRIG2, _R0);
 468
 469         i = do_patch_fixups(start, end, instrs, ARRAY_SIZE(instrs));
 470
 471         printk(KERN_DEBUG "rfi-flush: patched %d locations (%s flush)\n", i,
 472                 (types == L1D_FLUSH_NONE)       ? "no" :
 473                 (types == L1D_FLUSH_FALLBACK)   ? "fallback displacement" :
 474                 (types &  L1D_FLUSH_ORI)        ? (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
 475                                                         ? "ori+mttrig type"
 476                                                         : "ori type" :
 477                 (types &  L1D_FLUSH_MTTRIG)     ? "mttrig type"
 478                                                 : "unknown");
 479
 480         return 0;
 481 }
 482
 483 void do_rfi_flush_fixups(enum l1d_flush_type types)
 484 {
 485         /*
 486          * stop_machine gets all CPUs out of the interrupt exit handler same
 487          * as do_stf_barrier_fixups. do_rfi_flush_fixups patching can run
 488          * without stop_machine, so this could be achieved with a broadcast
 489          * IPI instead, but this matches the stf sequence.
 490          */
 491
 492         // Prevent static key update races with do_stf_barrier_fixups()
 493         mutex_lock(&exit_flush_lock);
 494         static_branch_enable(&interrupt_exit_not_reentrant);
 495
 496         stop_machine(__do_rfi_flush_fixups, &types, NULL);
 497
 498         if (types & L1D_FLUSH_FALLBACK)
 499                 rfi_exit_reentrant = false;
 500         else
 501                 rfi_exit_reentrant = true;
 502
 503         if (stf_exit_reentrant && rfi_exit_reentrant)
 504                 static_branch_disable(&interrupt_exit_not_reentrant);
 505
 506         mutex_unlock(&exit_flush_lock);
 507 }
 508
 509 void do_barrier_nospec_fixups_range(bool enable, void *fixup_start, void *fixup_end)
 510 {
 511         unsigned int instr;
 512         long *start, *end;
 513         int i;
 514
 515         start = fixup_start;
 516         end = fixup_end;
 517
 518         instr = PPC_RAW_NOP();
 519
 520         if (enable) {
 521                 pr_info("barrier-nospec: using ORI speculation barrier\n");
 522                 instr = PPC_RAW_ORI(_R31, _R31, 0); /* speculation barrier */
 523         }
 524
 525         i = do_patch_fixups(start, end, &instr, 1);
 526
 527         printk(KERN_DEBUG "barrier-nospec: patched %d locations\n", i);
 528 }
 529
 530 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3S_64 */
 531
 532 #ifdef CONFIG_PPC_BARRIER_NOSPEC
 533 void do_barrier_nospec_fixups(bool enable)
 534 {
 535         void *start, *end;
 536
 537         start = PTRRELOC(&__start___barrier_nospec_fixup);
 538         end = PTRRELOC(&__stop___barrier_nospec_fixup);
 539
 540         do_barrier_nospec_fixups_range(enable, start, end);
 541 }
 542 #endif /* CONFIG_PPC_BARRIER_NOSPEC */
 543
 544 #ifdef CONFIG_PPC_E500
 545 void do_barrier_nospec_fixups_range(bool enable, void *fixup_start, void *fixup_end)
 546 {
 547         unsigned int instr[2];
 548         long *start, *end;
 549         int i;
 550
 551         start = fixup_start;
 552         end = fixup_end;
 553
 554         instr[0] = PPC_RAW_NOP();
 555         instr[1] = PPC_RAW_NOP();
 556
 557         if (enable) {
 558                 pr_info("barrier-nospec: using isync; sync as speculation barrier\n");
 559                 instr[0] = PPC_RAW_ISYNC();
 560                 instr[1] = PPC_RAW_SYNC();
 561         }
 562
 563         i = do_patch_fixups(start, end, instr, ARRAY_SIZE(instr));
 564
 565         printk(KERN_DEBUG "barrier-nospec: patched %d locations\n", i);
 566 }
 567
 568 static void __init patch_btb_flush_section(long *curr)
 569 {
 570         unsigned int *start, *end;
 571
 572         start = (void *)curr + *curr;
 573         end = (void *)curr + *(curr + 1);
 574         for (; start < end; start++) {
 575                 pr_devel("patching dest %lx\n", (unsigned long)start);
 576                 patch_instruction(start, ppc_inst(PPC_RAW_NOP()));
 577         }
 578 }
 579
 580 void __init do_btb_flush_fixups(void)
 581 {
 582         long *start, *end;
 583
 584         start = PTRRELOC(&__start__btb_flush_fixup);
 585         end = PTRRELOC(&__stop__btb_flush_fixup);
 586
 587         for (; start < end; start += 2)
 588                 patch_btb_flush_section(start);
 589 }
 590 #endif /* CONFIG_PPC_E500 */
 591
 592 void do_lwsync_fixups(unsigned long value, void *fixup_start, void *fixup_end)
 593 {
 594         long *start, *end;
 595         u32 *dest;
 596
 597         if (!(value & CPU_FTR_LWSYNC))
 598                 return ;
 599
 600         start = fixup_start;
 601         end = fixup_end;
 602
 603         for (; start < end; start++) {
 604                 dest = (void *)start + *start;
 605                 raw_patch_instruction(dest, ppc_inst(PPC_INST_LWSYNC));
 606         }
 607 }
 608
 609 static void __init do_final_fixups(void)
 610 {
 611 #if defined(CONFIG_PPC64) && defined(CONFIG_RELOCATABLE)
 612         ppc_inst_t inst;
 613         u32 *src, *dest, *end;
 614
 615         if (PHYSICAL_START == 0)
 616                 return;
 617
 618         src = (u32 *)(KERNELBASE + PHYSICAL_START);
 619         dest = (u32 *)KERNELBASE;
 620         end = (void *)src + (__end_interrupts - _stext);
 621
 622         while (src < end) {
 623                 inst = ppc_inst_read(src);
 624                 raw_patch_instruction(dest, inst);
 625                 src = ppc_inst_next(src, src);
 626                 dest = ppc_inst_next(dest, dest);
 627         }
 628 #endif
 629 }
 630
 631 static unsigned long __initdata saved_cpu_features;
 632 static unsigned int __initdata saved_mmu_features;
 633 #ifdef CONFIG_PPC64
 634 static unsigned long __initdata saved_firmware_features;
 635 #endif
 636
 637 void __init apply_feature_fixups(void)
 638 {
 639         struct cpu_spec *spec = PTRRELOC(*PTRRELOC(&cur_cpu_spec));
 640
 641         *PTRRELOC(&saved_cpu_features) = spec->cpu_features;
 642         *PTRRELOC(&saved_mmu_features) = spec->mmu_features;
 643
 644         /*
 645          * Apply the CPU-specific and firmware specific fixups to kernel text
 646          * (nop out sections not relevant to this CPU or this firmware).
 647          */
 648         do_feature_fixups(spec->cpu_features,
 649                           PTRRELOC(&__start___ftr_fixup),
 650                           PTRRELOC(&__stop___ftr_fixup));
 651
 652         do_feature_fixups(spec->mmu_features,
 653                           PTRRELOC(&__start___mmu_ftr_fixup),
 654                           PTRRELOC(&__stop___mmu_ftr_fixup));
 655
 656         do_lwsync_fixups(spec->cpu_features,
 657                          PTRRELOC(&__start___lwsync_fixup),
 658                          PTRRELOC(&__stop___lwsync_fixup));
 659
 660 #ifdef CONFIG_PPC64
 661         saved_firmware_features = powerpc_firmware_features;
 662         do_feature_fixups(powerpc_firmware_features,
 663                           &__start___fw_ftr_fixup, &__stop___fw_ftr_fixup);
 664 #endif
 665         do_final_fixups();
 666 }
 667
 668 void __init update_mmu_feature_fixups(unsigned long mask)
 669 {
 670         saved_mmu_features &= ~mask;
 671         saved_mmu_features |= cur_cpu_spec->mmu_features & mask;
 672
 673         do_feature_fixups_mask(cur_cpu_spec->mmu_features, mask,
 674                                PTRRELOC(&__start___mmu_ftr_fixup),
 675                                PTRRELOC(&__stop___mmu_ftr_fixup));
 676         mmu_feature_keys_init();
 677 }
 678
 679 void __init setup_feature_keys(void)
 680 {
 681         /*
 682          * Initialise jump label. This causes all the cpu/mmu_has_feature()
 683          * checks to take on their correct polarity based on the current set of
 684          * CPU/MMU features.
 685          */
 686         jump_label_init();
 687         cpu_feature_keys_init();
 688         mmu_feature_keys_init();
 689         static_key_feature_checks_initialized = true;
 690 }
 691
 692 static int __init check_features(void)
 693 {
 694         WARN(saved_cpu_features != cur_cpu_spec->cpu_features,
 695              "CPU features changed after feature patching!\n");
 696         WARN(saved_mmu_features != cur_cpu_spec->mmu_features,
 697              "MMU features changed after feature patching!\n");
 698 #ifdef CONFIG_PPC64
 699         WARN(saved_firmware_features != powerpc_firmware_features,
 700              "Firmware features changed after feature patching!\n");
 701 #endif
 702
 703         return 0;
 704 }
 705 late_initcall(check_features);
 706
 707 #ifdef CONFIG_FTR_FIXUP_SELFTEST
 708
 709 #define check(x)        \
 710         if (!(x)) printk("feature-fixups: test failed at line %d\n", __LINE__);
 711
 712 static int patch_feature_section(unsigned long value, struct fixup_entry *fcur)
 713 {
 714         return patch_feature_section_mask(value, ~0, fcur);
 715 }
 716
 717 /* This must be after the text it fixes up, vmlinux.lds.S enforces that atm */
 718 static struct fixup_entry fixup;
 719
 720 static long __init calc_offset(struct fixup_entry *entry, unsigned int *p)
 721 {
 722         return (unsigned long)p - (unsigned long)entry;
 723 }
 724
 725 static void __init test_basic_patching(void)
 726 {
 727         extern unsigned int ftr_fixup_test1[];
 728         extern unsigned int end_ftr_fixup_test1[];
 729         extern unsigned int ftr_fixup_test1_orig[];
 730         extern unsigned int ftr_fixup_test1_expected[];
 731         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test1 - ftr_fixup_test1);
 732
 733         fixup.value = fixup.mask = 8;
 734         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test1 + 1);
 735         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test1 + 2);
 736         fixup.alt_start_off = fixup.alt_end_off = 0;
 737
 738         /* Sanity check */
 739         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_orig, size) == 0);
 740
 741         /* Check we don't patch if the value matches */
 742         patch_feature_section(8, &fixup);
 743         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_orig, size) == 0);
 744
 745         /* Check we do patch if the value doesn't match */
 746         patch_feature_section(0, &fixup);
 747         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_expected, size) == 0);
 748
 749         /* Check we do patch if the mask doesn't match */
 750         memcpy(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_orig, size);
 751         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_orig, size) == 0);
 752         patch_feature_section(~8, &fixup);
 753         check(memcmp(ftr_fixup_test1, ftr_fixup_test1_expected, size) == 0);
 754 }
 755
 756 static void __init test_alternative_patching(void)
 757 {
 758         extern unsigned int ftr_fixup_test2[];
 759         extern unsigned int end_ftr_fixup_test2[];
 760         extern unsigned int ftr_fixup_test2_orig[];
 761         extern unsigned int ftr_fixup_test2_alt[];
 762         extern unsigned int ftr_fixup_test2_expected[];
 763         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test2 - ftr_fixup_test2);
 764
 765         fixup.value = fixup.mask = 0xF;
 766         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test2 + 1);
 767         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test2 + 2);
 768         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test2_alt);
 769         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test2_alt + 1);
 770
 771         /* Sanity check */
 772         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_orig, size) == 0);
 773
 774         /* Check we don't patch if the value matches */
 775         patch_feature_section(0xF, &fixup);
 776         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_orig, size) == 0);
 777
 778         /* Check we do patch if the value doesn't match */
 779         patch_feature_section(0, &fixup);
 780         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_expected, size) == 0);
 781
 782         /* Check we do patch if the mask doesn't match */
 783         memcpy(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_orig, size);
 784         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_orig, size) == 0);
 785         patch_feature_section(~0xF, &fixup);
 786         check(memcmp(ftr_fixup_test2, ftr_fixup_test2_expected, size) == 0);
 787 }
 788
 789 static void __init test_alternative_case_too_big(void)
 790 {
 791         extern unsigned int ftr_fixup_test3[];
 792         extern unsigned int end_ftr_fixup_test3[];
 793         extern unsigned int ftr_fixup_test3_orig[];
 794         extern unsigned int ftr_fixup_test3_alt[];
 795         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test3 - ftr_fixup_test3);
 796
 797         fixup.value = fixup.mask = 0xC;
 798         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test3 + 1);
 799         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test3 + 2);
 800         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test3_alt);
 801         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test3_alt + 2);
 802
 803         /* Sanity check */
 804         check(memcmp(ftr_fixup_test3, ftr_fixup_test3_orig, size) == 0);
 805
 806         /* Expect nothing to be patched, and the error returned to us */
 807         check(patch_feature_section(0xF, &fixup) == 1);
 808         check(memcmp(ftr_fixup_test3, ftr_fixup_test3_orig, size) == 0);
 809         check(patch_feature_section(0, &fixup) == 1);
 810         check(memcmp(ftr_fixup_test3, ftr_fixup_test3_orig, size) == 0);
 811         check(patch_feature_section(~0xF, &fixup) == 1);
 812         check(memcmp(ftr_fixup_test3, ftr_fixup_test3_orig, size) == 0);
 813 }
 814
 815 static void __init test_alternative_case_too_small(void)
 816 {
 817         extern unsigned int ftr_fixup_test4[];
 818         extern unsigned int end_ftr_fixup_test4[];
 819         extern unsigned int ftr_fixup_test4_orig[];
 820         extern unsigned int ftr_fixup_test4_alt[];
 821         extern unsigned int ftr_fixup_test4_expected[];
 822         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test4 - ftr_fixup_test4);
 823         unsigned long flag;
 824
 825         /* Check a high-bit flag */
 826         flag = 1UL << ((sizeof(unsigned long) - 1) * 8);
 827         fixup.value = fixup.mask = flag;
 828         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test4 + 1);
 829         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test4 + 5);
 830         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test4_alt);
 831         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_test4_alt + 2);
 832
 833         /* Sanity check */
 834         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_orig, size) == 0);
 835
 836         /* Check we don't patch if the value matches */
 837         patch_feature_section(flag, &fixup);
 838         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_orig, size) == 0);
 839
 840         /* Check we do patch if the value doesn't match */
 841         patch_feature_section(0, &fixup);
 842         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_expected, size) == 0);
 843
 844         /* Check we do patch if the mask doesn't match */
 845         memcpy(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_orig, size);
 846         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_orig, size) == 0);
 847         patch_feature_section(~flag, &fixup);
 848         check(memcmp(ftr_fixup_test4, ftr_fixup_test4_expected, size) == 0);
 849 }
 850
 851 static void test_alternative_case_with_branch(void)
 852 {
 853         extern unsigned int ftr_fixup_test5[];
 854         extern unsigned int end_ftr_fixup_test5[];
 855         extern unsigned int ftr_fixup_test5_expected[];
 856         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test5 - ftr_fixup_test5);
 857
 858         check(memcmp(ftr_fixup_test5, ftr_fixup_test5_expected, size) == 0);
 859 }
 860
 861 static void __init test_alternative_case_with_external_branch(void)
 862 {
 863         extern unsigned int ftr_fixup_test6[];
 864         extern unsigned int end_ftr_fixup_test6[];
 865         extern unsigned int ftr_fixup_test6_expected[];
 866         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test6 - ftr_fixup_test6);
 867
 868         check(memcmp(ftr_fixup_test6, ftr_fixup_test6_expected, size) == 0);
 869 }
 870
 871 static void __init test_alternative_case_with_branch_to_end(void)
 872 {
 873         extern unsigned int ftr_fixup_test7[];
 874         extern unsigned int end_ftr_fixup_test7[];
 875         extern unsigned int ftr_fixup_test7_expected[];
 876         int size = 4 * (end_ftr_fixup_test7 - ftr_fixup_test7);
 877
 878         check(memcmp(ftr_fixup_test7, ftr_fixup_test7_expected, size) == 0);
 879 }
 880
 881 static void __init test_cpu_macros(void)
 882 {
 883         extern u8 ftr_fixup_test_FTR_macros[];
 884         extern u8 ftr_fixup_test_FTR_macros_expected[];
 885         unsigned long size = ftr_fixup_test_FTR_macros_expected -
 886                              ftr_fixup_test_FTR_macros;
 887
 888         /* The fixups have already been done for us during boot */
 889         check(memcmp(ftr_fixup_test_FTR_macros,
 890                      ftr_fixup_test_FTR_macros_expected, size) == 0);
 891 }
 892
 893 static void __init test_fw_macros(void)
 894 {
 895 #ifdef CONFIG_PPC64
 896         extern u8 ftr_fixup_test_FW_FTR_macros[];
 897         extern u8 ftr_fixup_test_FW_FTR_macros_expected[];
 898         unsigned long size = ftr_fixup_test_FW_FTR_macros_expected -
 899                              ftr_fixup_test_FW_FTR_macros;
 900
 901         /* The fixups have already been done for us during boot */
 902         check(memcmp(ftr_fixup_test_FW_FTR_macros,
 903                      ftr_fixup_test_FW_FTR_macros_expected, size) == 0);
 904 #endif
 905 }
 906
 907 static void __init test_lwsync_macros(void)
 908 {
 909         extern u8 lwsync_fixup_test[];
 910         extern u8 end_lwsync_fixup_test[];
 911         extern u8 lwsync_fixup_test_expected_LWSYNC[];
 912         extern u8 lwsync_fixup_test_expected_SYNC[];
 913         unsigned long size = end_lwsync_fixup_test -
 914                              lwsync_fixup_test;
 915
 916         /* The fixups have already been done for us during boot */
 917         if (cur_cpu_spec->cpu_features & CPU_FTR_LWSYNC) {
 918                 check(memcmp(lwsync_fixup_test,
 919                              lwsync_fixup_test_expected_LWSYNC, size) == 0);
 920         } else {
 921                 check(memcmp(lwsync_fixup_test,
 922                              lwsync_fixup_test_expected_SYNC, size) == 0);
 923         }
 924 }
 925
 926 #ifdef CONFIG_PPC64
 927 static void __init test_prefix_patching(void)
 928 {
 929         extern unsigned int ftr_fixup_prefix1[];
 930         extern unsigned int end_ftr_fixup_prefix1[];
 931         extern unsigned int ftr_fixup_prefix1_orig[];
 932         extern unsigned int ftr_fixup_prefix1_expected[];
 933         int size = sizeof(unsigned int) * (end_ftr_fixup_prefix1 - ftr_fixup_prefix1);
 934
 935         fixup.value = fixup.mask = 8;
 936         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix1 + 1);
 937         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix1 + 3);
 938         fixup.alt_start_off = fixup.alt_end_off = 0;
 939
 940         /* Sanity check */
 941         check(memcmp(ftr_fixup_prefix1, ftr_fixup_prefix1_orig, size) == 0);
 942
 943         patch_feature_section(0, &fixup);
 944         check(memcmp(ftr_fixup_prefix1, ftr_fixup_prefix1_expected, size) == 0);
 945         check(memcmp(ftr_fixup_prefix1, ftr_fixup_prefix1_orig, size) != 0);
 946 }
 947
 948 static void __init test_prefix_alt_patching(void)
 949 {
 950         extern unsigned int ftr_fixup_prefix2[];
 951         extern unsigned int end_ftr_fixup_prefix2[];
 952         extern unsigned int ftr_fixup_prefix2_orig[];
 953         extern unsigned int ftr_fixup_prefix2_expected[];
 954         extern unsigned int ftr_fixup_prefix2_alt[];
 955         int size = sizeof(unsigned int) * (end_ftr_fixup_prefix2 - ftr_fixup_prefix2);
 956
 957         fixup.value = fixup.mask = 8;
 958         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix2 + 1);
 959         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix2 + 3);
 960         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix2_alt);
 961         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix2_alt + 2);
 962         /* Sanity check */
 963         check(memcmp(ftr_fixup_prefix2, ftr_fixup_prefix2_orig, size) == 0);
 964
 965         patch_feature_section(0, &fixup);
 966         check(memcmp(ftr_fixup_prefix2, ftr_fixup_prefix2_expected, size) == 0);
 967         check(memcmp(ftr_fixup_prefix2, ftr_fixup_prefix2_orig, size) != 0);
 968 }
 969
 970 static void __init test_prefix_word_alt_patching(void)
 971 {
 972         extern unsigned int ftr_fixup_prefix3[];
 973         extern unsigned int end_ftr_fixup_prefix3[];
 974         extern unsigned int ftr_fixup_prefix3_orig[];
 975         extern unsigned int ftr_fixup_prefix3_expected[];
 976         extern unsigned int ftr_fixup_prefix3_alt[];
 977         int size = sizeof(unsigned int) * (end_ftr_fixup_prefix3 - ftr_fixup_prefix3);
 978
 979         fixup.value = fixup.mask = 8;
 980         fixup.start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix3 + 1);
 981         fixup.end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix3 + 4);
 982         fixup.alt_start_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix3_alt);
 983         fixup.alt_end_off = calc_offset(&fixup, ftr_fixup_prefix3_alt + 3);
 984         /* Sanity check */
 985         check(memcmp(ftr_fixup_prefix3, ftr_fixup_prefix3_orig, size) == 0);
 986
 987         patch_feature_section(0, &fixup);
 988         check(memcmp(ftr_fixup_prefix3, ftr_fixup_prefix3_expected, size) == 0);
 989         patch_feature_section(0, &fixup);
 990         check(memcmp(ftr_fixup_prefix3, ftr_fixup_prefix3_orig, size) != 0);
 991 }
 992 #else
 993 static inline void test_prefix_patching(void) {}
 994 static inline void test_prefix_alt_patching(void) {}
 995 static inline void test_prefix_word_alt_patching(void) {}
 996 #endif /* CONFIG_PPC64 */
 997
 998 static int __init test_feature_fixups(void)
 999 {
1000         printk(KERN_DEBUG "Running feature fixup self-tests ...\n");
1001
1002         test_basic_patching();
1003         test_alternative_patching();
1004         test_alternative_case_too_big();
1005         test_alternative_case_too_small();
1006         test_alternative_case_with_branch();
1007         test_alternative_case_with_external_branch();
1008         test_alternative_case_with_branch_to_end();
1009         test_cpu_macros();
1010         test_fw_macros();
1011         test_lwsync_macros();
1012         test_prefix_patching();
1013         test_prefix_alt_patching();
1014         test_prefix_word_alt_patching();
1015
1016         return 0;
1017 }
1018 late_initcall(test_feature_fixups);
1019
1020 #endif /* CONFIG_FTR_FIXUP_SELFTEST */