arch/arm64/mm/fault.c

   1 /*
   2  * Based on arch/arm/mm/fault.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   5  * Copyright (C) 1995-2004 Russell King
   6  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19  */
  20
  21 #include <linux/acpi.h>
  22 #include <linux/extable.h>
  23 #include <linux/signal.h>
  24 #include <linux/mm.h>
  25 #include <linux/hardirq.h>
  26 #include <linux/init.h>
  27 #include <linux/kprobes.h>
  28 #include <linux/uaccess.h>
  29 #include <linux/page-flags.h>
  30 #include <linux/sched/signal.h>
  31 #include <linux/sched/debug.h>
  32 #include <linux/highmem.h>
  33 #include <linux/perf_event.h>
  34 #include <linux/preempt.h>
  35 #include <linux/hugetlb.h>
  36
  37 #include <asm/acpi.h>
  38 #include <asm/bug.h>
  39 #include <asm/cmpxchg.h>
  40 #include <asm/cpufeature.h>
  41 #include <asm/exception.h>
  42 #include <asm/daifflags.h>
  43 #include <asm/debug-monitors.h>
  44 #include <asm/esr.h>
  45 #include <asm/kasan.h>
  46 #include <asm/sysreg.h>
  47 #include <asm/system_misc.h>
  48 #include <asm/pgtable.h>
  49 #include <asm/tlbflush.h>
  50 #include <asm/traps.h>
  51
  52 struct fault_info {
  53         int     (*fn)(unsigned long addr, unsigned int esr,
  54                       struct pt_regs *regs);
  55         int     sig;
  56         int     code;
  57         const char *name;
  58 };
  59
  60 static const struct fault_info fault_info[];
  61 static struct fault_info debug_fault_info[];
  62
  63 static inline const struct fault_info *esr_to_fault_info(unsigned int esr)
  64 {
  65         return fault_info + (esr & ESR_ELx_FSC);
  66 }
  67
  68 static inline const struct fault_info *esr_to_debug_fault_info(unsigned int esr)
  69 {
  70         return debug_fault_info + DBG_ESR_EVT(esr);
  71 }
  72
  73 #ifdef CONFIG_KPROBES
  74 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned int esr)
  75 {
  76         int ret = 0;
  77
  78         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
  79         if (!user_mode(regs)) {
  80                 preempt_disable();
  81                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, esr))
  82                         ret = 1;
  83                 preempt_enable();
  84         }
  85
  86         return ret;
  87 }
  88 #else
  89 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned int esr)
  90 {
  91         return 0;
  92 }
  93 #endif
  94
  95 static void data_abort_decode(unsigned int esr)
  96 {
  97         pr_alert("Data abort info:\n");
  98
  99         if (esr & ESR_ELx_ISV) {
 100                 pr_alert("  Access size = %u byte(s)\n",
 101                          1U << ((esr & ESR_ELx_SAS) >> ESR_ELx_SAS_SHIFT));
 102                 pr_alert("  SSE = %lu, SRT = %lu\n",
 103                          (esr & ESR_ELx_SSE) >> ESR_ELx_SSE_SHIFT,
 104                          (esr & ESR_ELx_SRT_MASK) >> ESR_ELx_SRT_SHIFT);
 105                 pr_alert("  SF = %lu, AR = %lu\n",
 106                          (esr & ESR_ELx_SF) >> ESR_ELx_SF_SHIFT,
 107                          (esr & ESR_ELx_AR) >> ESR_ELx_AR_SHIFT);
 108         } else {
 109                 pr_alert("  ISV = 0, ISS = 0x%08lx\n", esr & ESR_ELx_ISS_MASK);
 110         }
 111
 112         pr_alert("  CM = %lu, WnR = %lu\n",
 113                  (esr & ESR_ELx_CM) >> ESR_ELx_CM_SHIFT,
 114                  (esr & ESR_ELx_WNR) >> ESR_ELx_WNR_SHIFT);
 115 }
 116
 117 static void mem_abort_decode(unsigned int esr)
 118 {
 119         pr_alert("Mem abort info:\n");
 120
 121         pr_alert("  ESR = 0x%08x\n", esr);
 122         pr_alert("  Exception class = %s, IL = %u bits\n",
 123                  esr_get_class_string(esr),
 124                  (esr & ESR_ELx_IL) ? 32 : 16);
 125         pr_alert("  SET = %lu, FnV = %lu\n",
 126                  (esr & ESR_ELx_SET_MASK) >> ESR_ELx_SET_SHIFT,
 127                  (esr & ESR_ELx_FnV) >> ESR_ELx_FnV_SHIFT);
 128         pr_alert("  EA = %lu, S1PTW = %lu\n",
 129                  (esr & ESR_ELx_EA) >> ESR_ELx_EA_SHIFT,
 130                  (esr & ESR_ELx_S1PTW) >> ESR_ELx_S1PTW_SHIFT);
 131
 132         if (esr_is_data_abort(esr))
 133                 data_abort_decode(esr);
 134 }
 135
 136 static inline bool is_ttbr0_addr(unsigned long addr)
 137 {
 138         /* entry assembly clears tags for TTBR0 addrs */
 139         return addr < TASK_SIZE;
 140 }
 141
 142 static inline bool is_ttbr1_addr(unsigned long addr)
 143 {
 144         /* TTBR1 addresses may have a tag if KASAN_SW_TAGS is in use */
 145         return arch_kasan_reset_tag(addr) >= VA_START;
 146 }
 147
 148 /*
 149  * Dump out the page tables associated with 'addr' in the currently active mm.
 150  */
 151 static void show_pte(unsigned long addr)
 152 {
 153         struct mm_struct *mm;
 154         pgd_t *pgdp;
 155         pgd_t pgd;
 156
 157         if (is_ttbr0_addr(addr)) {
 158                 /* TTBR0 */
 159                 mm = current->active_mm;
 160                 if (mm == &init_mm) {
 161                         pr_alert("[%016lx] user address but active_mm is swapper\n",
 162                                  addr);
 163                         return;
 164                 }
 165         } else if (is_ttbr1_addr(addr)) {
 166                 /* TTBR1 */
 167                 mm = &init_mm;
 168         } else {
 169                 pr_alert("[%016lx] address between user and kernel address ranges\n",
 170                          addr);
 171                 return;
 172         }
 173
 174         pr_alert("%s pgtable: %luk pages, %u-bit VAs, pgdp=%016lx\n",
 175                  mm == &init_mm ? "swapper" : "user", PAGE_SIZE / SZ_1K,
 176                  mm == &init_mm ? VA_BITS : (int)vabits_user,
 177                  (unsigned long)virt_to_phys(mm->pgd));
 178         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
 179         pgd = READ_ONCE(*pgdp);
 180         pr_alert("[%016lx] pgd=%016llx", addr, pgd_val(pgd));
 181
 182         do {
 183                 pud_t *pudp, pud;
 184                 pmd_t *pmdp, pmd;
 185                 pte_t *ptep, pte;
 186
 187                 if (pgd_none(pgd) || pgd_bad(pgd))
 188                         break;
 189
 190                 pudp = pud_offset(pgdp, addr);
 191                 pud = READ_ONCE(*pudp);
 192                 pr_cont(", pud=%016llx", pud_val(pud));
 193                 if (pud_none(pud) || pud_bad(pud))
 194                         break;
 195
 196                 pmdp = pmd_offset(pudp, addr);
 197                 pmd = READ_ONCE(*pmdp);
 198                 pr_cont(", pmd=%016llx", pmd_val(pmd));
 199                 if (pmd_none(pmd) || pmd_bad(pmd))
 200                         break;
 201
 202                 ptep = pte_offset_map(pmdp, addr);
 203                 pte = READ_ONCE(*ptep);
 204                 pr_cont(", pte=%016llx", pte_val(pte));
 205                 pte_unmap(ptep);
 206         } while(0);
 207
 208         pr_cont("\n");
 209 }
 210
 211 /*
 212  * This function sets the access flags (dirty, accessed), as well as write
 213  * permission, and only to a more permissive setting.
 214  *
 215  * It needs to cope with hardware update of the accessed/dirty state by other
 216  * agents in the system and can safely skip the __sync_icache_dcache() call as,
 217  * like set_pte_at(), the PTE is never changed from no-exec to exec here.
 218  *
 219  * Returns whether or not the PTE actually changed.
 220  */
 221 int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 222                           unsigned long address, pte_t *ptep,
 223                           pte_t entry, int dirty)
 224 {
 225         pteval_t old_pteval, pteval;
 226         pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
 227
 228         if (pte_same(pte, entry))
 229                 return 0;
 230
 231         /* only preserve the access flags and write permission */
 232         pte_val(entry) &= PTE_RDONLY | PTE_AF | PTE_WRITE | PTE_DIRTY;
 233
 234         /*
 235          * Setting the flags must be done atomically to avoid racing with the
 236          * hardware update of the access/dirty state. The PTE_RDONLY bit must
 237          * be set to the most permissive (lowest value) of *ptep and entry
 238          * (calculated as: a & b == ~(~a | ~b)).
 239          */
 240         pte_val(entry) ^= PTE_RDONLY;
 241         pteval = pte_val(pte);
 242         do {
 243                 old_pteval = pteval;
 244                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 245                 pteval |= pte_val(entry);
 246                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 247                 pteval = cmpxchg_relaxed(&pte_val(*ptep), old_pteval, pteval);
 248         } while (pteval != old_pteval);
 249
 250         flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address);
 251         return 1;
 252 }
 253
 254 static bool is_el1_instruction_abort(unsigned int esr)
 255 {
 256         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_CUR;
 257 }
 258
 259 static inline bool is_el1_permission_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 260                                            struct pt_regs *regs)
 261 {
 262         unsigned int ec       = ESR_ELx_EC(esr);
 263         unsigned int fsc_type = esr & ESR_ELx_FSC_TYPE;
 264
 265         if (ec != ESR_ELx_EC_DABT_CUR && ec != ESR_ELx_EC_IABT_CUR)
 266                 return false;
 267
 268         if (fsc_type == ESR_ELx_FSC_PERM)
 269                 return true;
 270
 271         if (is_ttbr0_addr(addr) && system_uses_ttbr0_pan())
 272                 return fsc_type == ESR_ELx_FSC_FAULT &&
 273                         (regs->pstate & PSR_PAN_BIT);
 274
 275         return false;
 276 }
 277
 278 static void die_kernel_fault(const char *msg, unsigned long addr,
 279                              unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 280 {
 281         bust_spinlocks(1);
 282
 283         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %016lx\n", msg,
 284                  addr);
 285
 286         mem_abort_decode(esr);
 287
 288         show_pte(addr);
 289         die("Oops", regs, esr);
 290         bust_spinlocks(0);
 291         do_exit(SIGKILL);
 292 }
 293
 294 static void __do_kernel_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 295                               struct pt_regs *regs)
 296 {
 297         const char *msg;
 298
 299         /*
 300          * Are we prepared to handle this kernel fault?
 301          * We are almost certainly not prepared to handle instruction faults.
 302          */
 303         if (!is_el1_instruction_abort(esr) && fixup_exception(regs))
 304                 return;
 305
 306         if (is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 307                 if (esr & ESR_ELx_WNR)
 308                         msg = "write to read-only memory";
 309                 else
 310                         msg = "read from unreadable memory";
 311         } else if (addr < PAGE_SIZE) {
 312                 msg = "NULL pointer dereference";
 313         } else {
 314                 msg = "paging request";
 315         }
 316
 317         die_kernel_fault(msg, addr, esr, regs);
 318 }
 319
 320 static void set_thread_esr(unsigned long address, unsigned int esr)
 321 {
 322         current->thread.fault_address = address;
 323
 324         /*
 325          * If the faulting address is in the kernel, we must sanitize the ESR.
 326          * From userspace's point of view, kernel-only mappings don't exist
 327          * at all, so we report them as level 0 translation faults.
 328          * (This is not quite the way that "no mapping there at all" behaves:
 329          * an alignment fault not caused by the memory type would take
 330          * precedence over translation fault for a real access to empty
 331          * space. Unfortunately we can't easily distinguish "alignment fault
 332          * not caused by memory type" from "alignment fault caused by memory
 333          * type", so we ignore this wrinkle and just return the translation
 334          * fault.)
 335          */
 336         if (!is_ttbr0_addr(current->thread.fault_address)) {
 337                 switch (ESR_ELx_EC(esr)) {
 338                 case ESR_ELx_EC_DABT_LOW:
 339                         /*
 340                          * These bits provide only information about the
 341                          * faulting instruction, which userspace knows already.
 342                          * We explicitly clear bits which are architecturally
 343                          * RES0 in case they are given meanings in future.
 344                          * We always report the ESR as if the fault was taken
 345                          * to EL1 and so ISV and the bits in ISS[23:14] are
 346                          * clear. (In fact it always will be a fault to EL1.)
 347                          */
 348                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL |
 349                                 ESR_ELx_CM | ESR_ELx_WNR;
 350                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 351                         break;
 352                 case ESR_ELx_EC_IABT_LOW:
 353                         /*
 354                          * Claim a level 0 translation fault.
 355                          * All other bits are architecturally RES0 for faults
 356                          * reported with that DFSC value, so we clear them.
 357                          */
 358                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL;
 359                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 360                         break;
 361                 default:
 362                         /*
 363                          * This should never happen (entry.S only brings us
 364                          * into this code for insn and data aborts from a lower
 365                          * exception level). Fail safe by not providing an ESR
 366                          * context record at all.
 367                          */
 368                         WARN(1, "ESR 0x%x is not DABT or IABT from EL0\n", esr);
 369                         esr = 0;
 370                         break;
 371                 }
 372         }
 373
 374         current->thread.fault_code = esr;
 375 }
 376
 377 static void do_bad_area(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 378 {
 379         /*
 380          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 381          * handle this fault with.
 382          */
 383         if (user_mode(regs)) {
 384                 const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 385
 386                 set_thread_esr(addr, esr);
 387                 arm64_force_sig_fault(inf->sig, inf->code, (void __user *)addr,
 388                                       inf->name);
 389         } else {
 390                 __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 391         }
 392 }
 393
 394 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
 395 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
 396
 397 static vm_fault_t __do_page_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 398                            unsigned int mm_flags, unsigned long vm_flags,
 399                            struct task_struct *tsk)
 400 {
 401         struct vm_area_struct *vma;
 402         vm_fault_t fault;
 403
 404         vma = find_vma(mm, addr);
 405         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 406         if (unlikely(!vma))
 407                 goto out;
 408         if (unlikely(vma->vm_start > addr))
 409                 goto check_stack;
 410
 411         /*
 412          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so we can handle
 413          * it.
 414          */
 415 good_area:
 416         /*
 417          * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which
 418          * occurred.
 419          */
 420         if (!(vma->vm_flags & vm_flags)) {
 421                 fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 422                 goto out;
 423         }
 424
 425         return handle_mm_fault(vma, addr & PAGE_MASK, mm_flags);
 426
 427 check_stack:
 428         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN && !expand_stack(vma, addr))
 429                 goto good_area;
 430 out:
 431         return fault;
 432 }
 433
 434 static bool is_el0_instruction_abort(unsigned int esr)
 435 {
 436         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_LOW;
 437 }
 438
 439 static int __kprobes do_page_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 440                                    struct pt_regs *regs)
 441 {
 442         const struct fault_info *inf;
 443         struct task_struct *tsk;
 444         struct mm_struct *mm;
 445         vm_fault_t fault, major = 0;
 446         unsigned long vm_flags = VM_READ | VM_WRITE;
 447         unsigned int mm_flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
 448
 449         if (notify_page_fault(regs, esr))
 450                 return 0;
 451
 452         tsk = current;
 453         mm  = tsk->mm;
 454
 455         /*
 456          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take
 457          * the fault.
 458          */
 459         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 460                 goto no_context;
 461
 462         if (user_mode(regs))
 463                 mm_flags |= FAULT_FLAG_USER;
 464
 465         if (is_el0_instruction_abort(esr)) {
 466                 vm_flags = VM_EXEC;
 467         } else if ((esr & ESR_ELx_WNR) && !(esr & ESR_ELx_CM)) {
 468                 vm_flags = VM_WRITE;
 469                 mm_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 470         }
 471
 472         if (is_ttbr0_addr(addr) && is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 473                 /* regs->orig_addr_limit may be 0 if we entered from EL0 */
 474                 if (regs->orig_addr_limit == KERNEL_DS)
 475                         die_kernel_fault("access to user memory with fs=KERNEL_DS",
 476                                          addr, esr, regs);
 477
 478                 if (is_el1_instruction_abort(esr))
 479                         die_kernel_fault("execution of user memory",
 480                                          addr, esr, regs);
 481
 482                 if (!search_exception_tables(regs->pc))
 483                         die_kernel_fault("access to user memory outside uaccess routines",
 484                                          addr, esr, regs);
 485         }
 486
 487         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);
 488
 489         /*
 490          * As per x86, we may deadlock here. However, since the kernel only
 491          * validly references user space from well defined areas of the code,
 492          * we can bug out early if this is from code which shouldn't.
 493          */
 494         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 495                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc))
 496                         goto no_context;
 497 retry:
 498                 down_read(&mm->mmap_sem);
 499         } else {
 500                 /*
 501                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in which
 502                  * case, we'll have missed the might_sleep() from down_read().
 503                  */
 504                 might_sleep();
 505 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 506                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc))
 507                         goto no_context;
 508 #endif
 509         }
 510
 511         fault = __do_page_fault(mm, addr, mm_flags, vm_flags, tsk);
 512         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
 513
 514         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 515                 /*
 516                  * If we need to retry but a fatal signal is pending,
 517                  * handle the signal first. We do not need to release
 518                  * the mmap_sem because it would already be released
 519                  * in __lock_page_or_retry in mm/filemap.c.
 520                  */
 521                 if (fatal_signal_pending(current)) {
 522                         if (!user_mode(regs))
 523                                 goto no_context;
 524                         return 0;
 525                 }
 526
 527                 /*
 528                  * Clear FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to avoid any risk of
 529                  * starvation.
 530                  */
 531                 if (mm_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 532                         mm_flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
 533                         mm_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 534                         goto retry;
 535                 }
 536         }
 537         up_read(&mm->mmap_sem);
 538
 539         /*
 540          * Handle the "normal" (no error) case first.
 541          */
 542         if (likely(!(fault & (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP |
 543                               VM_FAULT_BADACCESS)))) {
 544                 /*
 545                  * Major/minor page fault accounting is only done
 546                  * once. If we go through a retry, it is extremely
 547                  * likely that the page will be found in page cache at
 548                  * that point.
 549                  */
 550                 if (major) {
 551                         tsk->maj_flt++;
 552                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs,
 553                                       addr);
 554                 } else {
 555                         tsk->min_flt++;
 556                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs,
 557                                       addr);
 558                 }
 559
 560                 return 0;
 561         }
 562
 563         /*
 564          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 565          * handle this fault with.
 566          */
 567         if (!user_mode(regs))
 568                 goto no_context;
 569
 570         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 571                 /*
 572                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 573                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
 574                  * oom-killed).
 575                  */
 576                 pagefault_out_of_memory();
 577                 return 0;
 578         }
 579
 580         inf = esr_to_fault_info(esr);
 581         set_thread_esr(addr, esr);
 582         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 583                 /*
 584                  * We had some memory, but were unable to successfully fix up
 585                  * this page fault.
 586                  */
 587                 arm64_force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)addr,
 588                                       inf->name);
 589         } else if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_HWPOISON)) {
 590                 unsigned int lsb;
 591
 592                 lsb = PAGE_SHIFT;
 593                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 594                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 595
 596                 arm64_force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)addr, lsb,
 597                                        inf->name);
 598         } else {
 599                 /*
 600                  * Something tried to access memory that isn't in our memory
 601                  * map.
 602                  */
 603                 arm64_force_sig_fault(SIGSEGV,
 604                                       fault == VM_FAULT_BADACCESS ? SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR,
 605                                       (void __user *)addr,
 606                                       inf->name);
 607         }
 608
 609         return 0;
 610
 611 no_context:
 612         __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 613         return 0;
 614 }
 615
 616 static int __kprobes do_translation_fault(unsigned long addr,
 617                                           unsigned int esr,
 618                                           struct pt_regs *regs)
 619 {
 620         if (is_ttbr0_addr(addr))
 621                 return do_page_fault(addr, esr, regs);
 622
 623         do_bad_area(addr, esr, regs);
 624         return 0;
 625 }
 626
 627 static int do_alignment_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 628                               struct pt_regs *regs)
 629 {
 630         do_bad_area(addr, esr, regs);
 631         return 0;
 632 }
 633
 634 static int do_bad(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 635 {
 636         return 1; /* "fault" */
 637 }
 638
 639 static int do_sea(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 640 {
 641         const struct fault_info *inf;
 642         void __user *siaddr;
 643
 644         inf = esr_to_fault_info(esr);
 645
 646         /*
 647          * Return value ignored as we rely on signal merging.
 648          * Future patches will make this more robust.
 649          */
 650         apei_claim_sea(regs);
 651
 652         if (esr & ESR_ELx_FnV)
 653                 siaddr = NULL;
 654         else
 655                 siaddr  = (void __user *)addr;
 656         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, siaddr, esr);
 657
 658         return 0;
 659 }
 660
 661 static const struct fault_info fault_info[] = {
 662         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "ttbr address size fault"       },
 663         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 address size fault"    },
 664         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 address size fault"    },
 665         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 address size fault"    },
 666         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 0 translation fault"     },
 667         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 1 translation fault"     },
 668         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 2 translation fault"     },
 669         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 3 translation fault"     },
 670         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 8"                     },
 671         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 access flag fault"     },
 672         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 access flag fault"     },
 673         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 access flag fault"     },
 674         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 12"                    },
 675         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 permission fault"      },
 676         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 permission fault"      },
 677         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 permission fault"      },
 678         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous external abort"    },
 679         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 17"                    },
 680         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 18"                    },
 681         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 19"                    },
 682         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 (translation table walk)"      },
 683         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 (translation table walk)"      },
 684         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 (translation table walk)"      },
 685         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 (translation table walk)"      },
 686         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous parity or ECC error" },    // Reserved when RAS is implemented
 687         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 25"                    },
 688         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 26"                    },
 689         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 27"                    },
 690         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 691         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 692         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 693         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 694         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 32"                    },
 695         { do_alignment_fault,   SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment fault"               },
 696         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 34"                    },
 697         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 35"                    },
 698         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 36"                    },
 699         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 37"                    },
 700         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 38"                    },
 701         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 39"                    },
 702         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 40"                    },
 703         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 41"                    },
 704         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 42"                    },
 705         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 43"                    },
 706         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 44"                    },
 707         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 45"                    },
 708         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 46"                    },
 709         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 47"                    },
 710         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "TLB conflict abort"            },
 711         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "Unsupported atomic hardware update fault"      },
 712         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 50"                    },
 713         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 51"                    },
 714         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "implementation fault (lockdown abort)" },
 715         { do_bad,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "implementation fault (unsupported exclusive)" },
 716         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 54"                    },
 717         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 55"                    },
 718         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 56"                    },
 719         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 57"                    },
 720         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 58"                    },
 721         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 59"                    },
 722         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 60"                    },
 723         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "section domain fault"          },
 724         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "page domain fault"             },
 725         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 63"                    },
 726 };
 727
 728 asmlinkage void __exception do_mem_abort(unsigned long addr, unsigned int esr,
 729                                          struct pt_regs *regs)
 730 {
 731         const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 732
 733         if (!inf->fn(addr, esr, regs))
 734                 return;
 735
 736         if (!user_mode(regs)) {
 737                 pr_alert("Unhandled fault at 0x%016lx\n", addr);
 738                 mem_abort_decode(esr);
 739                 show_pte(addr);
 740         }
 741
 742         arm64_notify_die(inf->name, regs,
 743                          inf->sig, inf->code, (void __user *)addr, esr);
 744 }
 745
 746 asmlinkage void __exception do_el0_irq_bp_hardening(void)
 747 {
 748         /* PC has already been checked in entry.S */
 749         arm64_apply_bp_hardening();
 750 }
 751
 752 asmlinkage void __exception do_el0_ia_bp_hardening(unsigned long addr,
 753                                                    unsigned int esr,
 754                                                    struct pt_regs *regs)
 755 {
 756         /*
 757          * We've taken an instruction abort from userspace and not yet
 758          * re-enabled IRQs. If the address is a kernel address, apply
 759          * BP hardening prior to enabling IRQs and pre-emption.
 760          */
 761         if (!is_ttbr0_addr(addr))
 762                 arm64_apply_bp_hardening();
 763
 764         local_daif_restore(DAIF_PROCCTX);
 765         do_mem_abort(addr, esr, regs);
 766 }
 767
 768
 769 asmlinkage void __exception do_sp_pc_abort(unsigned long addr,
 770                                            unsigned int esr,
 771                                            struct pt_regs *regs)
 772 {
 773         if (user_mode(regs)) {
 774                 if (!is_ttbr0_addr(instruction_pointer(regs)))
 775                         arm64_apply_bp_hardening();
 776                 local_daif_restore(DAIF_PROCCTX);
 777         }
 778
 779         arm64_notify_die("SP/PC alignment exception", regs,
 780                          SIGBUS, BUS_ADRALN, (void __user *)addr, esr);
 781 }
 782
 783 int __init early_brk64(unsigned long addr, unsigned int esr,
 784                        struct pt_regs *regs);
 785
 786 /*
 787  * __refdata because early_brk64 is __init, but the reference to it is
 788  * clobbered at arch_initcall time.
 789  * See traps.c and debug-monitors.c:debug_traps_init().
 790  */
 791 static struct fault_info __refdata debug_fault_info[] = {
 792         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware breakpoint"   },
 793         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware single-step"  },
 794         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware watchpoint"   },
 795         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 3"             },
 796         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch32 BKPT"          },
 797         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "aarch32 vector catch"  },
 798         { early_brk64,  SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch64 BRK"           },
 799         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 7"             },
 800 };
 801
 802 void __init hook_debug_fault_code(int nr,
 803                                   int (*fn)(unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
 804                                   int sig, int code, const char *name)
 805 {
 806         BUG_ON(nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(debug_fault_info));
 807
 808         debug_fault_info[nr].fn         = fn;
 809         debug_fault_info[nr].sig        = sig;
 810         debug_fault_info[nr].code       = code;
 811         debug_fault_info[nr].name       = name;
 812 }
 813
 814 #ifdef CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225
 815 DECLARE_PER_CPU(int, __in_cortex_a76_erratum_1463225_wa);
 816
 817 static int __exception
 818 cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 819 {
 820         if (user_mode(regs))
 821                 return 0;
 822
 823         if (!__this_cpu_read(__in_cortex_a76_erratum_1463225_wa))
 824                 return 0;
 825
 826         /*
 827          * We've taken a dummy step exception from the kernel to ensure
 828          * that interrupts are re-enabled on the syscall path. Return back
 829          * to cortex_a76_erratum_1463225_svc_handler() with debug exceptions
 830          * masked so that we can safely restore the mdscr and get on with
 831          * handling the syscall.
 832          */
 833         regs->pstate |= PSR_D_BIT;
 834         return 1;
 835 }
 836 #else
 837 static int __exception
 838 cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 839 {
 840         return 0;
 841 }
 842 #endif /* CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225 */
 843
 844 asmlinkage void __exception do_debug_exception(unsigned long addr_if_watchpoint,
 845                                                unsigned int esr,
 846                                                struct pt_regs *regs)
 847 {
 848         const struct fault_info *inf = esr_to_debug_fault_info(esr);
 849         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 850
 851         if (cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(regs))
 852                 return;
 853
 854         /*
 855          * Tell lockdep we disabled irqs in entry.S. Do nothing if they were
 856          * already disabled to preserve the last enabled/disabled addresses.
 857          */
 858         if (interrupts_enabled(regs))
 859                 trace_hardirqs_off();
 860
 861         if (user_mode(regs) && !is_ttbr0_addr(pc))
 862                 arm64_apply_bp_hardening();
 863
 864         if (inf->fn(addr_if_watchpoint, esr, regs)) {
 865                 arm64_notify_die(inf->name, regs,
 866                                  inf->sig, inf->code, (void __user *)pc, esr);
 867         }
 868
 869         if (interrupts_enabled(regs))
 870                 trace_hardirqs_on();
 871 }
 872 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug_exception);