Merge tag 'mm-stable-2024-03-13-20-04' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / mm / fault.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
4  *  Copyright (C) 2001, 2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  *  Copyright (C) 2008-2009, Red Hat Inc., Ingo Molnar
6  */
7 #include <linux/sched.h>                /* test_thread_flag(), ...      */
8 #include <linux/sched/task_stack.h>     /* task_stack_*(), ...          */
9 #include <linux/kdebug.h>               /* oops_begin/end, ...          */
10 #include <linux/extable.h>              /* search_exception_tables      */
11 #include <linux/memblock.h>             /* max_low_pfn                  */
12 #include <linux/kfence.h>               /* kfence_handle_page_fault     */
13 #include <linux/kprobes.h>              /* NOKPROBE_SYMBOL, ...         */
14 #include <linux/mmiotrace.h>            /* kmmio_handler, ...           */
15 #include <linux/perf_event.h>           /* perf_sw_event                */
16 #include <linux/hugetlb.h>              /* hstate_index_to_shift        */
17 #include <linux/prefetch.h>             /* prefetchw                    */
18 #include <linux/context_tracking.h>     /* exception_enter(), ...       */
19 #include <linux/uaccess.h>              /* faulthandler_disabled()      */
20 #include <linux/efi.h>                  /* efi_crash_gracefully_on_page_fault()*/
21 #include <linux/mm_types.h>
22 #include <linux/mm.h>                   /* find_and_lock_vma() */
23
24 #include <asm/cpufeature.h>             /* boot_cpu_has, ...            */
25 #include <asm/traps.h>                  /* dotraplinkage, ...           */
26 #include <asm/fixmap.h>                 /* VSYSCALL_ADDR                */
27 #include <asm/vsyscall.h>               /* emulate_vsyscall             */
28 #include <asm/vm86.h>                   /* struct vm86                  */
29 #include <asm/mmu_context.h>            /* vma_pkey()                   */
30 #include <asm/efi.h>                    /* efi_crash_gracefully_on_page_fault()*/
31 #include <asm/desc.h>                   /* store_idt(), ...             */
32 #include <asm/cpu_entry_area.h>         /* exception stack              */
33 #include <asm/pgtable_areas.h>          /* VMALLOC_START, ...           */
34 #include <asm/kvm_para.h>               /* kvm_handle_async_pf          */
35 #include <asm/vdso.h>                   /* fixup_vdso_exception()       */
36 #include <asm/irq_stack.h>
37 #include <asm/fred.h>
38 #include <asm/sev.h>                    /* snp_dump_hva_rmpentry()      */
39
40 #define CREATE_TRACE_POINTS
41 #include <asm/trace/exceptions.h>
42
43 /*
44  * Returns 0 if mmiotrace is disabled, or if the fault is not
45  * handled by mmiotrace:
46  */
47 static nokprobe_inline int
48 kmmio_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
49 {
50         if (unlikely(is_kmmio_active()))
51                 if (kmmio_handler(regs, addr) == 1)
52                         return -1;
53         return 0;
54 }
55
56 /*
57  * Prefetch quirks:
58  *
59  * 32-bit mode:
60  *
61  *   Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
62  *   Check that here and ignore it.  This is AMD erratum #91.
63  *
64  * 64-bit mode:
65  *
66  *   Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
67  *   Check that here and ignore it.
68  *
69  * Opcode checker based on code by Richard Brunner.
70  */
71 static inline int
72 check_prefetch_opcode(struct pt_regs *regs, unsigned char *instr,
73                       unsigned char opcode, int *prefetch)
74 {
75         unsigned char instr_hi = opcode & 0xf0;
76         unsigned char instr_lo = opcode & 0x0f;
77
78         switch (instr_hi) {
79         case 0x20:
80         case 0x30:
81                 /*
82                  * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
83                  * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
84                  * opcode if some of these prefixes are present so
85                  * X86_64 will never get here anyway
86                  */
87                 return ((instr_lo & 7) == 0x6);
88 #ifdef CONFIG_X86_64
89         case 0x40:
90                 /*
91                  * In 64-bit mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
92                  */
93                 return (!user_mode(regs) || user_64bit_mode(regs));
94 #endif
95         case 0x60:
96                 /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
97                 return (instr_lo & 0xC) == 0x4;
98         case 0xF0:
99                 /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
100                 return !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
101         case 0x00:
102                 /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
103                 if (get_kernel_nofault(opcode, instr))
104                         return 0;
105
106                 *prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
107                         (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
108                 return 0;
109         default:
110                 return 0;
111         }
112 }
113
114 static bool is_amd_k8_pre_npt(void)
115 {
116         struct cpuinfo_x86 *c = &boot_cpu_data;
117
118         return unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_CPU_SUP_AMD) &&
119                         c->x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
120                         c->x86 == 0xf && c->x86_model < 0x40);
121 }
122
123 static int
124 is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long addr)
125 {
126         unsigned char *max_instr;
127         unsigned char *instr;
128         int prefetch = 0;
129
130         /* Erratum #91 affects AMD K8, pre-NPT CPUs */
131         if (!is_amd_k8_pre_npt())
132                 return 0;
133
134         /*
135          * If it was a exec (instruction fetch) fault on NX page, then
136          * do not ignore the fault:
137          */
138         if (error_code & X86_PF_INSTR)
139                 return 0;
140
141         instr = (void *)convert_ip_to_linear(current, regs);
142         max_instr = instr + 15;
143
144         /*
145          * This code has historically always bailed out if IP points to a
146          * not-present page (e.g. due to a race).  No one has ever
147          * complained about this.
148          */
149         pagefault_disable();
150
151         while (instr < max_instr) {
152                 unsigned char opcode;
153
154                 if (user_mode(regs)) {
155                         if (get_user(opcode, (unsigned char __user *) instr))
156                                 break;
157                 } else {
158                         if (get_kernel_nofault(opcode, instr))
159                                 break;
160                 }
161
162                 instr++;
163
164                 if (!check_prefetch_opcode(regs, instr, opcode, &prefetch))
165                         break;
166         }
167
168         pagefault_enable();
169         return prefetch;
170 }
171
172 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
173 LIST_HEAD(pgd_list);
174
175 #ifdef CONFIG_X86_32
176 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
177 {
178         unsigned index = pgd_index(address);
179         pgd_t *pgd_k;
180         p4d_t *p4d, *p4d_k;
181         pud_t *pud, *pud_k;
182         pmd_t *pmd, *pmd_k;
183
184         pgd += index;
185         pgd_k = init_mm.pgd + index;
186
187         if (!pgd_present(*pgd_k))
188                 return NULL;
189
190         /*
191          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
192          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
193          * set_p4d/set_pud.
194          */
195         p4d = p4d_offset(pgd, address);
196         p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
197         if (!p4d_present(*p4d_k))
198                 return NULL;
199
200         pud = pud_offset(p4d, address);
201         pud_k = pud_offset(p4d_k, address);
202         if (!pud_present(*pud_k))
203                 return NULL;
204
205         pmd = pmd_offset(pud, address);
206         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
207
208         if (pmd_present(*pmd) != pmd_present(*pmd_k))
209                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
210
211         if (!pmd_present(*pmd_k))
212                 return NULL;
213         else
214                 BUG_ON(pmd_pfn(*pmd) != pmd_pfn(*pmd_k));
215
216         return pmd_k;
217 }
218
219 /*
220  *   Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
221  *
222  *   This is needed because there is a race condition between the time
223  *   when the vmalloc mapping code updates the PMD to the point in time
224  *   where it synchronizes this update with the other page-tables in the
225  *   system.
226  *
227  *   In this race window another thread/CPU can map an area on the same
228  *   PMD, finds it already present and does not synchronize it with the
229  *   rest of the system yet. As a result v[mz]alloc might return areas
230  *   which are not mapped in every page-table in the system, causing an
231  *   unhandled page-fault when they are accessed.
232  */
233 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
234 {
235         unsigned long pgd_paddr;
236         pmd_t *pmd_k;
237         pte_t *pte_k;
238
239         /* Make sure we are in vmalloc area: */
240         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
241                 return -1;
242
243         /*
244          * Synchronize this task's top level page-table
245          * with the 'reference' page table.
246          *
247          * Do _not_ use "current" here. We might be inside
248          * an interrupt in the middle of a task switch..
249          */
250         pgd_paddr = read_cr3_pa();
251         pmd_k = vmalloc_sync_one(__va(pgd_paddr), address);
252         if (!pmd_k)
253                 return -1;
254
255         if (pmd_leaf(*pmd_k))
256                 return 0;
257
258         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
259         if (!pte_present(*pte_k))
260                 return -1;
261
262         return 0;
263 }
264 NOKPROBE_SYMBOL(vmalloc_fault);
265
266 void arch_sync_kernel_mappings(unsigned long start, unsigned long end)
267 {
268         unsigned long addr;
269
270         for (addr = start & PMD_MASK;
271              addr >= TASK_SIZE_MAX && addr < VMALLOC_END;
272              addr += PMD_SIZE) {
273                 struct page *page;
274
275                 spin_lock(&pgd_lock);
276                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
277                         spinlock_t *pgt_lock;
278
279                         /* the pgt_lock only for Xen */
280                         pgt_lock = &pgd_page_get_mm(page)->page_table_lock;
281
282                         spin_lock(pgt_lock);
283                         vmalloc_sync_one(page_address(page), addr);
284                         spin_unlock(pgt_lock);
285                 }
286                 spin_unlock(&pgd_lock);
287         }
288 }
289
290 static bool low_pfn(unsigned long pfn)
291 {
292         return pfn < max_low_pfn;
293 }
294
295 static void dump_pagetable(unsigned long address)
296 {
297         pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
298         pgd_t *pgd = &base[pgd_index(address)];
299         p4d_t *p4d;
300         pud_t *pud;
301         pmd_t *pmd;
302         pte_t *pte;
303
304 #ifdef CONFIG_X86_PAE
305         pr_info("*pdpt = %016Lx ", pgd_val(*pgd));
306         if (!low_pfn(pgd_val(*pgd) >> PAGE_SHIFT) || !pgd_present(*pgd))
307                 goto out;
308 #define pr_pde pr_cont
309 #else
310 #define pr_pde pr_info
311 #endif
312         p4d = p4d_offset(pgd, address);
313         pud = pud_offset(p4d, address);
314         pmd = pmd_offset(pud, address);
315         pr_pde("*pde = %0*Lx ", sizeof(*pmd) * 2, (u64)pmd_val(*pmd));
316 #undef pr_pde
317
318         /*
319          * We must not directly access the pte in the highpte
320          * case if the page table is located in highmem.
321          * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
322          * it's allocated already:
323          */
324         if (!low_pfn(pmd_pfn(*pmd)) || !pmd_present(*pmd) || pmd_leaf(*pmd))
325                 goto out;
326
327         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
328         pr_cont("*pte = %0*Lx ", sizeof(*pte) * 2, (u64)pte_val(*pte));
329 out:
330         pr_cont("\n");
331 }
332
333 #else /* CONFIG_X86_64: */
334
335 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_AMD
336 static const char errata93_warning[] =
337 KERN_ERR 
338 "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
339 "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
340 "******* Please consider a BIOS update.\n"
341 "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
342 #endif
343
344 static int bad_address(void *p)
345 {
346         unsigned long dummy;
347
348         return get_kernel_nofault(dummy, (unsigned long *)p);
349 }
350
351 static void dump_pagetable(unsigned long address)
352 {
353         pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
354         pgd_t *pgd = base + pgd_index(address);
355         p4d_t *p4d;
356         pud_t *pud;
357         pmd_t *pmd;
358         pte_t *pte;
359
360         if (bad_address(pgd))
361                 goto bad;
362
363         pr_info("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
364
365         if (!pgd_present(*pgd))
366                 goto out;
367
368         p4d = p4d_offset(pgd, address);
369         if (bad_address(p4d))
370                 goto bad;
371
372         pr_cont("P4D %lx ", p4d_val(*p4d));
373         if (!p4d_present(*p4d) || p4d_leaf(*p4d))
374                 goto out;
375
376         pud = pud_offset(p4d, address);
377         if (bad_address(pud))
378                 goto bad;
379
380         pr_cont("PUD %lx ", pud_val(*pud));
381         if (!pud_present(*pud) || pud_leaf(*pud))
382                 goto out;
383
384         pmd = pmd_offset(pud, address);
385         if (bad_address(pmd))
386                 goto bad;
387
388         pr_cont("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
389         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_leaf(*pmd))
390                 goto out;
391
392         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
393         if (bad_address(pte))
394                 goto bad;
395
396         pr_cont("PTE %lx", pte_val(*pte));
397 out:
398         pr_cont("\n");
399         return;
400 bad:
401         pr_info("BAD\n");
402 }
403
404 #endif /* CONFIG_X86_64 */
405
406 /*
407  * Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
408  *
409  * BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
410  * to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
411  *
412  * A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
413  *
414  * The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
415  * Try to work around it here.
416  *
417  * Note we only handle faults in kernel here.
418  * Does nothing on 32-bit.
419  */
420 static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
421 {
422 #if defined(CONFIG_X86_64) && defined(CONFIG_CPU_SUP_AMD)
423         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_AMD
424             || boot_cpu_data.x86 != 0xf)
425                 return 0;
426
427         if (user_mode(regs))
428                 return 0;
429
430         if (address != regs->ip)
431                 return 0;
432
433         if ((address >> 32) != 0)
434                 return 0;
435
436         address |= 0xffffffffUL << 32;
437         if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
438             (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
439                 printk_once(errata93_warning);
440                 regs->ip = address;
441                 return 1;
442         }
443 #endif
444         return 0;
445 }
446
447 /*
448  * Work around K8 erratum #100 K8 in compat mode occasionally jumps
449  * to illegal addresses >4GB.
450  *
451  * We catch this in the page fault handler because these addresses
452  * are not reachable. Just detect this case and return.  Any code
453  * segment in LDT is compatibility mode.
454  */
455 static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
456 {
457 #ifdef CONFIG_X86_64
458         if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) && (address >> 32))
459                 return 1;
460 #endif
461         return 0;
462 }
463
464 /* Pentium F0 0F C7 C8 bug workaround: */
465 static int is_f00f_bug(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
466                        unsigned long address)
467 {
468 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
469         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_F00F) && !(error_code & X86_PF_USER) &&
470             idt_is_f00f_address(address)) {
471                 handle_invalid_op(regs);
472                 return 1;
473         }
474 #endif
475         return 0;
476 }
477
478 static void show_ldttss(const struct desc_ptr *gdt, const char *name, u16 index)
479 {
480         u32 offset = (index >> 3) * sizeof(struct desc_struct);
481         unsigned long addr;
482         struct ldttss_desc desc;
483
484         if (index == 0) {
485                 pr_alert("%s: NULL\n", name);
486                 return;
487         }
488
489         if (offset + sizeof(struct ldttss_desc) >= gdt->size) {
490                 pr_alert("%s: 0x%hx -- out of bounds\n", name, index);
491                 return;
492         }
493
494         if (copy_from_kernel_nofault(&desc, (void *)(gdt->address + offset),
495                               sizeof(struct ldttss_desc))) {
496                 pr_alert("%s: 0x%hx -- GDT entry is not readable\n",
497                          name, index);
498                 return;
499         }
500
501         addr = desc.base0 | (desc.base1 << 16) | ((unsigned long)desc.base2 << 24);
502 #ifdef CONFIG_X86_64
503         addr |= ((u64)desc.base3 << 32);
504 #endif
505         pr_alert("%s: 0x%hx -- base=0x%lx limit=0x%x\n",
506                  name, index, addr, (desc.limit0 | (desc.limit1 << 16)));
507 }
508
509 static void
510 show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
511 {
512         if (!oops_may_print())
513                 return;
514
515         if (error_code & X86_PF_INSTR) {
516                 unsigned int level;
517                 pgd_t *pgd;
518                 pte_t *pte;
519
520                 pgd = __va(read_cr3_pa());
521                 pgd += pgd_index(address);
522
523                 pte = lookup_address_in_pgd(pgd, address, &level);
524
525                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
526                         pr_crit("kernel tried to execute NX-protected page - exploit attempt? (uid: %d)\n",
527                                 from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
528                 if (pte && pte_present(*pte) && pte_exec(*pte) &&
529                                 (pgd_flags(*pgd) & _PAGE_USER) &&
530                                 (__read_cr4() & X86_CR4_SMEP))
531                         pr_crit("unable to execute userspace code (SMEP?) (uid: %d)\n",
532                                 from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
533         }
534
535         if (address < PAGE_SIZE && !user_mode(regs))
536                 pr_alert("BUG: kernel NULL pointer dereference, address: %px\n",
537                         (void *)address);
538         else
539                 pr_alert("BUG: unable to handle page fault for address: %px\n",
540                         (void *)address);
541
542         pr_alert("#PF: %s %s in %s mode\n",
543                  (error_code & X86_PF_USER)  ? "user" : "supervisor",
544                  (error_code & X86_PF_INSTR) ? "instruction fetch" :
545                  (error_code & X86_PF_WRITE) ? "write access" :
546                                                "read access",
547                              user_mode(regs) ? "user" : "kernel");
548         pr_alert("#PF: error_code(0x%04lx) - %s\n", error_code,
549                  !(error_code & X86_PF_PROT) ? "not-present page" :
550                  (error_code & X86_PF_RSVD)  ? "reserved bit violation" :
551                  (error_code & X86_PF_PK)    ? "protection keys violation" :
552                  (error_code & X86_PF_RMP)   ? "RMP violation" :
553                                                "permissions violation");
554
555         if (!(error_code & X86_PF_USER) && user_mode(regs)) {
556                 struct desc_ptr idt, gdt;
557                 u16 ldtr, tr;
558
559                 /*
560                  * This can happen for quite a few reasons.  The more obvious
561                  * ones are faults accessing the GDT, or LDT.  Perhaps
562                  * surprisingly, if the CPU tries to deliver a benign or
563                  * contributory exception from user code and gets a page fault
564                  * during delivery, the page fault can be delivered as though
565                  * it originated directly from user code.  This could happen
566                  * due to wrong permissions on the IDT, GDT, LDT, TSS, or
567                  * kernel or IST stack.
568                  */
569                 store_idt(&idt);
570
571                 /* Usable even on Xen PV -- it's just slow. */
572                 native_store_gdt(&gdt);
573
574                 pr_alert("IDT: 0x%lx (limit=0x%hx) GDT: 0x%lx (limit=0x%hx)\n",
575                          idt.address, idt.size, gdt.address, gdt.size);
576
577                 store_ldt(ldtr);
578                 show_ldttss(&gdt, "LDTR", ldtr);
579
580                 store_tr(tr);
581                 show_ldttss(&gdt, "TR", tr);
582         }
583
584         dump_pagetable(address);
585
586         if (error_code & X86_PF_RMP)
587                 snp_dump_hva_rmpentry(address);
588 }
589
590 static noinline void
591 pgtable_bad(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
592             unsigned long address)
593 {
594         struct task_struct *tsk;
595         unsigned long flags;
596         int sig;
597
598         flags = oops_begin();
599         tsk = current;
600         sig = SIGKILL;
601
602         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
603                tsk->comm, address);
604         dump_pagetable(address);
605
606         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
607                 sig = 0;
608
609         oops_end(flags, regs, sig);
610 }
611
612 static void sanitize_error_code(unsigned long address,
613                                 unsigned long *error_code)
614 {
615         /*
616          * To avoid leaking information about the kernel page
617          * table layout, pretend that user-mode accesses to
618          * kernel addresses are always protection faults.
619          *
620          * NB: This means that failed vsyscalls with vsyscall=none
621          * will have the PROT bit.  This doesn't leak any
622          * information and does not appear to cause any problems.
623          */
624         if (address >= TASK_SIZE_MAX)
625                 *error_code |= X86_PF_PROT;
626 }
627
628 static void set_signal_archinfo(unsigned long address,
629                                 unsigned long error_code)
630 {
631         struct task_struct *tsk = current;
632
633         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_PF;
634         tsk->thread.error_code = error_code | X86_PF_USER;
635         tsk->thread.cr2 = address;
636 }
637
638 static noinline void
639 page_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
640                 unsigned long address)
641 {
642 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
643         struct stack_info info;
644 #endif
645         unsigned long flags;
646         int sig;
647
648         if (user_mode(regs)) {
649                 /*
650                  * Implicit kernel access from user mode?  Skip the stack
651                  * overflow and EFI special cases.
652                  */
653                 goto oops;
654         }
655
656 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
657         /*
658          * Stack overflow?  During boot, we can fault near the initial
659          * stack in the direct map, but that's not an overflow -- check
660          * that we're in vmalloc space to avoid this.
661          */
662         if (is_vmalloc_addr((void *)address) &&
663             get_stack_guard_info((void *)address, &info)) {
664                 /*
665                  * We're likely to be running with very little stack space
666                  * left.  It's plausible that we'd hit this condition but
667                  * double-fault even before we get this far, in which case
668                  * we're fine: the double-fault handler will deal with it.
669                  *
670                  * We don't want to make it all the way into the oops code
671                  * and then double-fault, though, because we're likely to
672                  * break the console driver and lose most of the stack dump.
673                  */
674                 call_on_stack(__this_cpu_ist_top_va(DF) - sizeof(void*),
675                               handle_stack_overflow,
676                               ASM_CALL_ARG3,
677                               , [arg1] "r" (regs), [arg2] "r" (address), [arg3] "r" (&info));
678
679                 unreachable();
680         }
681 #endif
682
683         /*
684          * Buggy firmware could access regions which might page fault.  If
685          * this happens, EFI has a special OOPS path that will try to
686          * avoid hanging the system.
687          */
688         if (IS_ENABLED(CONFIG_EFI))
689                 efi_crash_gracefully_on_page_fault(address);
690
691         /* Only not-present faults should be handled by KFENCE. */
692         if (!(error_code & X86_PF_PROT) &&
693             kfence_handle_page_fault(address, error_code & X86_PF_WRITE, regs))
694                 return;
695
696 oops:
697         /*
698          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
699          * terminate things with extreme prejudice:
700          */
701         flags = oops_begin();
702
703         show_fault_oops(regs, error_code, address);
704
705         if (task_stack_end_corrupted(current))
706                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
707
708         sig = SIGKILL;
709         if (__die("Oops", regs, error_code))
710                 sig = 0;
711
712         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
713         printk(KERN_DEFAULT "CR2: %016lx\n", address);
714
715         oops_end(flags, regs, sig);
716 }
717
718 static noinline void
719 kernelmode_fixup_or_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
720                          unsigned long address, int signal, int si_code,
721                          u32 pkey)
722 {
723         WARN_ON_ONCE(user_mode(regs));
724
725         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
726         if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_PF, error_code, address)) {
727                 /*
728                  * Any interrupt that takes a fault gets the fixup. This makes
729                  * the below recursive fault logic only apply to a faults from
730                  * task context.
731                  */
732                 if (in_interrupt())
733                         return;
734
735                 /*
736                  * Per the above we're !in_interrupt(), aka. task context.
737                  *
738                  * In this case we need to make sure we're not recursively
739                  * faulting through the emulate_vsyscall() logic.
740                  */
741                 if (current->thread.sig_on_uaccess_err && signal) {
742                         sanitize_error_code(address, &error_code);
743
744                         set_signal_archinfo(address, error_code);
745
746                         if (si_code == SEGV_PKUERR) {
747                                 force_sig_pkuerr((void __user *)address, pkey);
748                         } else {
749                                 /* XXX: hwpoison faults will set the wrong code. */
750                                 force_sig_fault(signal, si_code, (void __user *)address);
751                         }
752                 }
753
754                 /*
755                  * Barring that, we can do the fixup and be happy.
756                  */
757                 return;
758         }
759
760         /*
761          * AMD erratum #91 manifests as a spurious page fault on a PREFETCH
762          * instruction.
763          */
764         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
765                 return;
766
767         page_fault_oops(regs, error_code, address);
768 }
769
770 /*
771  * Print out info about fatal segfaults, if the show_unhandled_signals
772  * sysctl is set:
773  */
774 static inline void
775 show_signal_msg(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
776                 unsigned long address, struct task_struct *tsk)
777 {
778         const char *loglvl = task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG;
779         /* This is a racy snapshot, but it's better than nothing. */
780         int cpu = raw_smp_processor_id();
781
782         if (!unhandled_signal(tsk, SIGSEGV))
783                 return;
784
785         if (!printk_ratelimit())
786                 return;
787
788         printk("%s%s[%d]: segfault at %lx ip %px sp %px error %lx",
789                 loglvl, tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address,
790                 (void *)regs->ip, (void *)regs->sp, error_code);
791
792         print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
793
794         /*
795          * Dump the likely CPU where the fatal segfault happened.
796          * This can help identify faulty hardware.
797          */
798         printk(KERN_CONT " likely on CPU %d (core %d, socket %d)", cpu,
799                topology_core_id(cpu), topology_physical_package_id(cpu));
800
801
802         printk(KERN_CONT "\n");
803
804         show_opcodes(regs, loglvl);
805 }
806
807 static void
808 __bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
809                        unsigned long address, u32 pkey, int si_code)
810 {
811         struct task_struct *tsk = current;
812
813         if (!user_mode(regs)) {
814                 kernelmode_fixup_or_oops(regs, error_code, address,
815                                          SIGSEGV, si_code, pkey);
816                 return;
817         }
818
819         if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
820                 /* Implicit user access to kernel memory -- just oops */
821                 page_fault_oops(regs, error_code, address);
822                 return;
823         }
824
825         /*
826          * User mode accesses just cause a SIGSEGV.
827          * It's possible to have interrupts off here:
828          */
829         local_irq_enable();
830
831         /*
832          * Valid to do another page fault here because this one came
833          * from user space:
834          */
835         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
836                 return;
837
838         if (is_errata100(regs, address))
839                 return;
840
841         sanitize_error_code(address, &error_code);
842
843         if (fixup_vdso_exception(regs, X86_TRAP_PF, error_code, address))
844                 return;
845
846         if (likely(show_unhandled_signals))
847                 show_signal_msg(regs, error_code, address, tsk);
848
849         set_signal_archinfo(address, error_code);
850
851         if (si_code == SEGV_PKUERR)
852                 force_sig_pkuerr((void __user *)address, pkey);
853         else
854                 force_sig_fault(SIGSEGV, si_code, (void __user *)address);
855
856         local_irq_disable();
857 }
858
859 static noinline void
860 bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
861                      unsigned long address)
862 {
863         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, 0, SEGV_MAPERR);
864 }
865
866 static void
867 __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
868            unsigned long address, u32 pkey, int si_code)
869 {
870         struct mm_struct *mm = current->mm;
871         /*
872          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
873          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
874          */
875         mmap_read_unlock(mm);
876
877         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, pkey, si_code);
878 }
879
880 static inline bool bad_area_access_from_pkeys(unsigned long error_code,
881                 struct vm_area_struct *vma)
882 {
883         /* This code is always called on the current mm */
884         bool foreign = false;
885
886         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_OSPKE))
887                 return false;
888         if (error_code & X86_PF_PK)
889                 return true;
890         /* this checks permission keys on the VMA: */
891         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
892                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
893                 return true;
894         return false;
895 }
896
897 static noinline void
898 bad_area_access_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
899                       unsigned long address, struct vm_area_struct *vma)
900 {
901         /*
902          * This OSPKE check is not strictly necessary at runtime.
903          * But, doing it this way allows compiler optimizations
904          * if pkeys are compiled out.
905          */
906         if (bad_area_access_from_pkeys(error_code, vma)) {
907                 /*
908                  * A protection key fault means that the PKRU value did not allow
909                  * access to some PTE.  Userspace can figure out what PKRU was
910                  * from the XSAVE state.  This function captures the pkey from
911                  * the vma and passes it to userspace so userspace can discover
912                  * which protection key was set on the PTE.
913                  *
914                  * If we get here, we know that the hardware signaled a X86_PF_PK
915                  * fault and that there was a VMA once we got in the fault
916                  * handler.  It does *not* guarantee that the VMA we find here
917                  * was the one that we faulted on.
918                  *
919                  * 1. T1   : mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=4);
920                  * 2. T1   : set PKRU to deny access to pkey=4, touches page
921                  * 3. T1   : faults...
922                  * 4.    T2: mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=5);
923                  * 5. T1   : enters fault handler, takes mmap_lock, etc...
924                  * 6. T1   : reaches here, sees vma_pkey(vma)=5, when we really
925                  *           faulted on a pte with its pkey=4.
926                  */
927                 u32 pkey = vma_pkey(vma);
928
929                 __bad_area(regs, error_code, address, pkey, SEGV_PKUERR);
930         } else {
931                 __bad_area(regs, error_code, address, 0, SEGV_ACCERR);
932         }
933 }
934
935 static void
936 do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address,
937           vm_fault_t fault)
938 {
939         /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
940         if (!user_mode(regs)) {
941                 kernelmode_fixup_or_oops(regs, error_code, address,
942                                          SIGBUS, BUS_ADRERR, ARCH_DEFAULT_PKEY);
943                 return;
944         }
945
946         /* User-space => ok to do another page fault: */
947         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
948                 return;
949
950         sanitize_error_code(address, &error_code);
951
952         if (fixup_vdso_exception(regs, X86_TRAP_PF, error_code, address))
953                 return;
954
955         set_signal_archinfo(address, error_code);
956
957 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
958         if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
959                 struct task_struct *tsk = current;
960                 unsigned lsb = 0;
961
962                 pr_err(
963         "MCE: Killing %s:%d due to hardware memory corruption fault at %lx\n",
964                         tsk->comm, tsk->pid, address);
965                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
966                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
967                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON)
968                         lsb = PAGE_SHIFT;
969                 force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)address, lsb);
970                 return;
971         }
972 #endif
973         force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)address);
974 }
975
976 static int spurious_kernel_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
977 {
978         if ((error_code & X86_PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
979                 return 0;
980
981         if ((error_code & X86_PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
982                 return 0;
983
984         return 1;
985 }
986
987 /*
988  * Handle a spurious fault caused by a stale TLB entry.
989  *
990  * This allows us to lazily refresh the TLB when increasing the
991  * permissions of a kernel page (RO -> RW or NX -> X).  Doing it
992  * eagerly is very expensive since that implies doing a full
993  * cross-processor TLB flush, even if no stale TLB entries exist
994  * on other processors.
995  *
996  * Spurious faults may only occur if the TLB contains an entry with
997  * fewer permission than the page table entry.  Non-present (P = 0)
998  * and reserved bit (R = 1) faults are never spurious.
999  *
1000  * There are no security implications to leaving a stale TLB when
1001  * increasing the permissions on a page.
1002  *
1003  * Returns non-zero if a spurious fault was handled, zero otherwise.
1004  *
1005  * See Intel Developer's Manual Vol 3 Section 4.10.4.3, bullet 3
1006  * (Optional Invalidation).
1007  */
1008 static noinline int
1009 spurious_kernel_fault(unsigned long error_code, unsigned long address)
1010 {
1011         pgd_t *pgd;
1012         p4d_t *p4d;
1013         pud_t *pud;
1014         pmd_t *pmd;
1015         pte_t *pte;
1016         int ret;
1017
1018         /*
1019          * Only writes to RO or instruction fetches from NX may cause
1020          * spurious faults.
1021          *
1022          * These could be from user or supervisor accesses but the TLB
1023          * is only lazily flushed after a kernel mapping protection
1024          * change, so user accesses are not expected to cause spurious
1025          * faults.
1026          */
1027         if (error_code != (X86_PF_WRITE | X86_PF_PROT) &&
1028             error_code != (X86_PF_INSTR | X86_PF_PROT))
1029                 return 0;
1030
1031         pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
1032         if (!pgd_present(*pgd))
1033                 return 0;
1034
1035         p4d = p4d_offset(pgd, address);
1036         if (!p4d_present(*p4d))
1037                 return 0;
1038
1039         if (p4d_leaf(*p4d))
1040                 return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) p4d);
1041
1042         pud = pud_offset(p4d, address);
1043         if (!pud_present(*pud))
1044                 return 0;
1045
1046         if (pud_leaf(*pud))
1047                 return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
1048
1049         pmd = pmd_offset(pud, address);
1050         if (!pmd_present(*pmd))
1051                 return 0;
1052
1053         if (pmd_leaf(*pmd))
1054                 return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1055
1056         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
1057         if (!pte_present(*pte))
1058                 return 0;
1059
1060         ret = spurious_kernel_fault_check(error_code, pte);
1061         if (!ret)
1062                 return 0;
1063
1064         /*
1065          * Make sure we have permissions in PMD.
1066          * If not, then there's a bug in the page tables:
1067          */
1068         ret = spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1069         WARN_ONCE(!ret, "PMD has incorrect permission bits\n");
1070
1071         return ret;
1072 }
1073 NOKPROBE_SYMBOL(spurious_kernel_fault);
1074
1075 int show_unhandled_signals = 1;
1076
1077 static inline int
1078 access_error(unsigned long error_code, struct vm_area_struct *vma)
1079 {
1080         /* This is only called for the current mm, so: */
1081         bool foreign = false;
1082
1083         /*
1084          * Read or write was blocked by protection keys.  This is
1085          * always an unconditional error and can never result in
1086          * a follow-up action to resolve the fault, like a COW.
1087          */
1088         if (error_code & X86_PF_PK)
1089                 return 1;
1090
1091         /*
1092          * SGX hardware blocked the access.  This usually happens
1093          * when the enclave memory contents have been destroyed, like
1094          * after a suspend/resume cycle. In any case, the kernel can't
1095          * fix the cause of the fault.  Handle the fault as an access
1096          * error even in cases where no actual access violation
1097          * occurred.  This allows userspace to rebuild the enclave in
1098          * response to the signal.
1099          */
1100         if (unlikely(error_code & X86_PF_SGX))
1101                 return 1;
1102
1103         /*
1104          * Make sure to check the VMA so that we do not perform
1105          * faults just to hit a X86_PF_PK as soon as we fill in a
1106          * page.
1107          */
1108         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
1109                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
1110                 return 1;
1111
1112         /*
1113          * Shadow stack accesses (PF_SHSTK=1) are only permitted to
1114          * shadow stack VMAs. All other accesses result in an error.
1115          */
1116         if (error_code & X86_PF_SHSTK) {
1117                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_SHADOW_STACK)))
1118                         return 1;
1119                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
1120                         return 1;
1121                 return 0;
1122         }
1123
1124         if (error_code & X86_PF_WRITE) {
1125                 /* write, present and write, not present: */
1126                 if (unlikely(vma->vm_flags & VM_SHADOW_STACK))
1127                         return 1;
1128                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
1129                         return 1;
1130                 return 0;
1131         }
1132
1133         /* read, present: */
1134         if (unlikely(error_code & X86_PF_PROT))
1135                 return 1;
1136
1137         /* read, not present: */
1138         if (unlikely(!vma_is_accessible(vma)))
1139                 return 1;
1140
1141         return 0;
1142 }
1143
1144 bool fault_in_kernel_space(unsigned long address)
1145 {
1146         /*
1147          * On 64-bit systems, the vsyscall page is at an address above
1148          * TASK_SIZE_MAX, but is not considered part of the kernel
1149          * address space.
1150          */
1151         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64) && is_vsyscall_vaddr(address))
1152                 return false;
1153
1154         return address >= TASK_SIZE_MAX;
1155 }
1156
1157 /*
1158  * Called for all faults where 'address' is part of the kernel address
1159  * space.  Might get called for faults that originate from *code* that
1160  * ran in userspace or the kernel.
1161  */
1162 static void
1163 do_kern_addr_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long hw_error_code,
1164                    unsigned long address)
1165 {
1166         /*
1167          * Protection keys exceptions only happen on user pages.  We
1168          * have no user pages in the kernel portion of the address
1169          * space, so do not expect them here.
1170          */
1171         WARN_ON_ONCE(hw_error_code & X86_PF_PK);
1172
1173 #ifdef CONFIG_X86_32
1174         /*
1175          * We can fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
1176          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
1177          *
1178          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
1179          * be in an interrupt or a critical region, and should
1180          * only copy the information from the master page table,
1181          * nothing more.
1182          *
1183          * Before doing this on-demand faulting, ensure that the
1184          * fault is not any of the following:
1185          * 1. A fault on a PTE with a reserved bit set.
1186          * 2. A fault caused by a user-mode access.  (Do not demand-
1187          *    fault kernel memory due to user-mode accesses).
1188          * 3. A fault caused by a page-level protection violation.
1189          *    (A demand fault would be on a non-present page which
1190          *     would have X86_PF_PROT==0).
1191          *
1192          * This is only needed to close a race condition on x86-32 in
1193          * the vmalloc mapping/unmapping code. See the comment above
1194          * vmalloc_fault() for details. On x86-64 the race does not
1195          * exist as the vmalloc mappings don't need to be synchronized
1196          * there.
1197          */
1198         if (!(hw_error_code & (X86_PF_RSVD | X86_PF_USER | X86_PF_PROT))) {
1199                 if (vmalloc_fault(address) >= 0)
1200                         return;
1201         }
1202 #endif
1203
1204         if (is_f00f_bug(regs, hw_error_code, address))
1205                 return;
1206
1207         /* Was the fault spurious, caused by lazy TLB invalidation? */
1208         if (spurious_kernel_fault(hw_error_code, address))
1209                 return;
1210
1211         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1212         if (WARN_ON_ONCE(kprobe_page_fault(regs, X86_TRAP_PF)))
1213                 return;
1214
1215         /*
1216          * Note, despite being a "bad area", there are quite a few
1217          * acceptable reasons to get here, such as erratum fixups
1218          * and handling kernel code that can fault, like get_user().
1219          *
1220          * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
1221          * fault we could otherwise deadlock:
1222          */
1223         bad_area_nosemaphore(regs, hw_error_code, address);
1224 }
1225 NOKPROBE_SYMBOL(do_kern_addr_fault);
1226
1227 /*
1228  * Handle faults in the user portion of the address space.  Nothing in here
1229  * should check X86_PF_USER without a specific justification: for almost
1230  * all purposes, we should treat a normal kernel access to user memory
1231  * (e.g. get_user(), put_user(), etc.) the same as the WRUSS instruction.
1232  * The one exception is AC flag handling, which is, per the x86
1233  * architecture, special for WRUSS.
1234  */
1235 static inline
1236 void do_user_addr_fault(struct pt_regs *regs,
1237                         unsigned long error_code,
1238                         unsigned long address)
1239 {
1240         struct vm_area_struct *vma;
1241         struct task_struct *tsk;
1242         struct mm_struct *mm;
1243         vm_fault_t fault;
1244         unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
1245
1246         tsk = current;
1247         mm = tsk->mm;
1248
1249         if (unlikely((error_code & (X86_PF_USER | X86_PF_INSTR)) == X86_PF_INSTR)) {
1250                 /*
1251                  * Whoops, this is kernel mode code trying to execute from
1252                  * user memory.  Unless this is AMD erratum #93, which
1253                  * corrupts RIP such that it looks like a user address,
1254                  * this is unrecoverable.  Don't even try to look up the
1255                  * VMA or look for extable entries.
1256                  */
1257                 if (is_errata93(regs, address))
1258                         return;
1259
1260                 page_fault_oops(regs, error_code, address);
1261                 return;
1262         }
1263
1264         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1265         if (WARN_ON_ONCE(kprobe_page_fault(regs, X86_TRAP_PF)))
1266                 return;
1267
1268         /*
1269          * Reserved bits are never expected to be set on
1270          * entries in the user portion of the page tables.
1271          */
1272         if (unlikely(error_code & X86_PF_RSVD))
1273                 pgtable_bad(regs, error_code, address);
1274
1275         /*
1276          * If SMAP is on, check for invalid kernel (supervisor) access to user
1277          * pages in the user address space.  The odd case here is WRUSS,
1278          * which, according to the preliminary documentation, does not respect
1279          * SMAP and will have the USER bit set so, in all cases, SMAP
1280          * enforcement appears to be consistent with the USER bit.
1281          */
1282         if (unlikely(cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_SMAP) &&
1283                      !(error_code & X86_PF_USER) &&
1284                      !(regs->flags & X86_EFLAGS_AC))) {
1285                 /*
1286                  * No extable entry here.  This was a kernel access to an
1287                  * invalid pointer.  get_kernel_nofault() will not get here.
1288                  */
1289                 page_fault_oops(regs, error_code, address);
1290                 return;
1291         }
1292
1293         /*
1294          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
1295          * in a region with pagefaults disabled then we must not take the fault
1296          */
1297         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
1298                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1299                 return;
1300         }
1301
1302         /* Legacy check - remove this after verifying that it doesn't trigger */
1303         if (WARN_ON_ONCE(!(regs->flags & X86_EFLAGS_IF))) {
1304                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1305                 return;
1306         }
1307
1308         local_irq_enable();
1309
1310         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
1311
1312         /*
1313          * Read-only permissions can not be expressed in shadow stack PTEs.
1314          * Treat all shadow stack accesses as WRITE faults. This ensures
1315          * that the MM will prepare everything (e.g., break COW) such that
1316          * maybe_mkwrite() can create a proper shadow stack PTE.
1317          */
1318         if (error_code & X86_PF_SHSTK)
1319                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
1320         if (error_code & X86_PF_WRITE)
1321                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
1322         if (error_code & X86_PF_INSTR)
1323                 flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
1324
1325         /*
1326          * We set FAULT_FLAG_USER based on the register state, not
1327          * based on X86_PF_USER. User space accesses that cause
1328          * system page faults are still user accesses.
1329          */
1330         if (user_mode(regs))
1331                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
1332
1333 #ifdef CONFIG_X86_64
1334         /*
1335          * Faults in the vsyscall page might need emulation.  The
1336          * vsyscall page is at a high address (>PAGE_OFFSET), but is
1337          * considered to be part of the user address space.
1338          *
1339          * The vsyscall page does not have a "real" VMA, so do this
1340          * emulation before we go searching for VMAs.
1341          *
1342          * PKRU never rejects instruction fetches, so we don't need
1343          * to consider the PF_PK bit.
1344          */
1345         if (is_vsyscall_vaddr(address)) {
1346                 if (emulate_vsyscall(error_code, regs, address))
1347                         return;
1348         }
1349 #endif
1350
1351         if (!(flags & FAULT_FLAG_USER))
1352                 goto lock_mmap;
1353
1354         vma = lock_vma_under_rcu(mm, address);
1355         if (!vma)
1356                 goto lock_mmap;
1357
1358         if (unlikely(access_error(error_code, vma))) {
1359                 vma_end_read(vma);
1360                 goto lock_mmap;
1361         }
1362         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags | FAULT_FLAG_VMA_LOCK, regs);
1363         if (!(fault & (VM_FAULT_RETRY | VM_FAULT_COMPLETED)))
1364                 vma_end_read(vma);
1365
1366         if (!(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
1367                 count_vm_vma_lock_event(VMA_LOCK_SUCCESS);
1368                 goto done;
1369         }
1370         count_vm_vma_lock_event(VMA_LOCK_RETRY);
1371         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
1372                 flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1373
1374         /* Quick path to respond to signals */
1375         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
1376                 if (!user_mode(regs))
1377                         kernelmode_fixup_or_oops(regs, error_code, address,
1378                                                  SIGBUS, BUS_ADRERR,
1379                                                  ARCH_DEFAULT_PKEY);
1380                 return;
1381         }
1382 lock_mmap:
1383
1384 retry:
1385         vma = lock_mm_and_find_vma(mm, address, regs);
1386         if (unlikely(!vma)) {
1387                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1388                 return;
1389         }
1390
1391         /*
1392          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
1393          * we can handle it..
1394          */
1395         if (unlikely(access_error(error_code, vma))) {
1396                 bad_area_access_error(regs, error_code, address, vma);
1397                 return;
1398         }
1399
1400         /*
1401          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
1402          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
1403          * the fault.  Since we never set FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT, if
1404          * we get VM_FAULT_RETRY back, the mmap_lock has been unlocked.
1405          *
1406          * Note that handle_userfault() may also release and reacquire mmap_lock
1407          * (and not return with VM_FAULT_RETRY), when returning to userland to
1408          * repeat the page fault later with a VM_FAULT_NOPAGE retval
1409          * (potentially after handling any pending signal during the return to
1410          * userland). The return to userland is identified whenever
1411          * FAULT_FLAG_USER|FAULT_FLAG_KILLABLE are both set in flags.
1412          */
1413         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);
1414
1415         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
1416                 /*
1417                  * Quick path to respond to signals.  The core mm code
1418                  * has unlocked the mm for us if we get here.
1419                  */
1420                 if (!user_mode(regs))
1421                         kernelmode_fixup_or_oops(regs, error_code, address,
1422                                                  SIGBUS, BUS_ADRERR,
1423                                                  ARCH_DEFAULT_PKEY);
1424                 return;
1425         }
1426
1427         /* The fault is fully completed (including releasing mmap lock) */
1428         if (fault & VM_FAULT_COMPLETED)
1429                 return;
1430
1431         /*
1432          * If we need to retry the mmap_lock has already been released,
1433          * and if there is a fatal signal pending there is no guarantee
1434          * that we made any progress. Handle this case first.
1435          */
1436         if (unlikely(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
1437                 flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1438                 goto retry;
1439         }
1440
1441         mmap_read_unlock(mm);
1442 done:
1443         if (likely(!(fault & VM_FAULT_ERROR)))
1444                 return;
1445
1446         if (fatal_signal_pending(current) && !user_mode(regs)) {
1447                 kernelmode_fixup_or_oops(regs, error_code, address,
1448                                          0, 0, ARCH_DEFAULT_PKEY);
1449                 return;
1450         }
1451
1452         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
1453                 /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
1454                 if (!user_mode(regs)) {
1455                         kernelmode_fixup_or_oops(regs, error_code, address,
1456                                                  SIGSEGV, SEGV_MAPERR,
1457                                                  ARCH_DEFAULT_PKEY);
1458                         return;
1459                 }
1460
1461                 /*
1462                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the
1463                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
1464                  * oom-killed):
1465                  */
1466                 pagefault_out_of_memory();
1467         } else {
1468                 if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|
1469                              VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
1470                         do_sigbus(regs, error_code, address, fault);
1471                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
1472                         bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1473                 else
1474                         BUG();
1475         }
1476 }
1477 NOKPROBE_SYMBOL(do_user_addr_fault);
1478
1479 static __always_inline void
1480 trace_page_fault_entries(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1481                          unsigned long address)
1482 {
1483         if (!trace_pagefault_enabled())
1484                 return;
1485
1486         if (user_mode(regs))
1487                 trace_page_fault_user(address, regs, error_code);
1488         else
1489                 trace_page_fault_kernel(address, regs, error_code);
1490 }
1491
1492 static __always_inline void
1493 handle_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1494                               unsigned long address)
1495 {
1496         trace_page_fault_entries(regs, error_code, address);
1497
1498         if (unlikely(kmmio_fault(regs, address)))
1499                 return;
1500
1501         /* Was the fault on kernel-controlled part of the address space? */
1502         if (unlikely(fault_in_kernel_space(address))) {
1503                 do_kern_addr_fault(regs, error_code, address);
1504         } else {
1505                 do_user_addr_fault(regs, error_code, address);
1506                 /*
1507                  * User address page fault handling might have reenabled
1508                  * interrupts. Fixing up all potential exit points of
1509                  * do_user_addr_fault() and its leaf functions is just not
1510                  * doable w/o creating an unholy mess or turning the code
1511                  * upside down.
1512                  */
1513                 local_irq_disable();
1514         }
1515 }
1516
1517 DEFINE_IDTENTRY_RAW_ERRORCODE(exc_page_fault)
1518 {
1519         irqentry_state_t state;
1520         unsigned long address;
1521
1522         address = cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_FRED) ? fred_event_data(regs) : read_cr2();
1523
1524         prefetchw(&current->mm->mmap_lock);
1525
1526         /*
1527          * KVM uses #PF vector to deliver 'page not present' events to guests
1528          * (asynchronous page fault mechanism). The event happens when a
1529          * userspace task is trying to access some valid (from guest's point of
1530          * view) memory which is not currently mapped by the host (e.g. the
1531          * memory is swapped out). Note, the corresponding "page ready" event
1532          * which is injected when the memory becomes available, is delivered via
1533          * an interrupt mechanism and not a #PF exception
1534          * (see arch/x86/kernel/kvm.c: sysvec_kvm_asyncpf_interrupt()).
1535          *
1536          * We are relying on the interrupted context being sane (valid RSP,
1537          * relevant locks not held, etc.), which is fine as long as the
1538          * interrupted context had IF=1.  We are also relying on the KVM
1539          * async pf type field and CR2 being read consistently instead of
1540          * getting values from real and async page faults mixed up.
1541          *
1542          * Fingers crossed.
1543          *
1544          * The async #PF handling code takes care of idtentry handling
1545          * itself.
1546          */
1547         if (kvm_handle_async_pf(regs, (u32)address))
1548                 return;
1549
1550         /*
1551          * Entry handling for valid #PF from kernel mode is slightly
1552          * different: RCU is already watching and ct_irq_enter() must not
1553          * be invoked because a kernel fault on a user space address might
1554          * sleep.
1555          *
1556          * In case the fault hit a RCU idle region the conditional entry
1557          * code reenabled RCU to avoid subsequent wreckage which helps
1558          * debuggability.
1559          */
1560         state = irqentry_enter(regs);
1561
1562         instrumentation_begin();
1563         handle_page_fault(regs, error_code, address);
1564         instrumentation_end();
1565
1566         irqentry_exit(regs, state);
1567 }