arch/arm64/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Based on arch/arm/mm/fault.c
   4  *
   5  * Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   6  * Copyright (C) 1995-2004 Russell King
   7  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   8  */
   9
  10 #include <linux/acpi.h>
  11 #include <linux/extable.h>
  12 #include <linux/signal.h>
  13 #include <linux/mm.h>
  14 #include <linux/hardirq.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/kprobes.h>
  17 #include <linux/uaccess.h>
  18 #include <linux/page-flags.h>
  19 #include <linux/sched/signal.h>
  20 #include <linux/sched/debug.h>
  21 #include <linux/highmem.h>
  22 #include <linux/perf_event.h>
  23 #include <linux/preempt.h>
  24 #include <linux/hugetlb.h>
  25
  26 #include <asm/acpi.h>
  27 #include <asm/bug.h>
  28 #include <asm/cmpxchg.h>
  29 #include <asm/cpufeature.h>
  30 #include <asm/exception.h>
  31 #include <asm/daifflags.h>
  32 #include <asm/debug-monitors.h>
  33 #include <asm/esr.h>
  34 #include <asm/kasan.h>
  35 #include <asm/sysreg.h>
  36 #include <asm/system_misc.h>
  37 #include <asm/pgtable.h>
  38 #include <asm/tlbflush.h>
  39 #include <asm/traps.h>
  40
  41 struct fault_info {
  42         int     (*fn)(unsigned long addr, unsigned int esr,
  43                       struct pt_regs *regs);
  44         int     sig;
  45         int     code;
  46         const char *name;
  47 };
  48
  49 static const struct fault_info fault_info[];
  50 static struct fault_info debug_fault_info[];
  51
  52 static inline const struct fault_info *esr_to_fault_info(unsigned int esr)
  53 {
  54         return fault_info + (esr & ESR_ELx_FSC);
  55 }
  56
  57 static inline const struct fault_info *esr_to_debug_fault_info(unsigned int esr)
  58 {
  59         return debug_fault_info + DBG_ESR_EVT(esr);
  60 }
  61
  62 static void data_abort_decode(unsigned int esr)
  63 {
  64         pr_alert("Data abort info:\n");
  65
  66         if (esr & ESR_ELx_ISV) {
  67                 pr_alert("  Access size = %u byte(s)\n",
  68                          1U << ((esr & ESR_ELx_SAS) >> ESR_ELx_SAS_SHIFT));
  69                 pr_alert("  SSE = %lu, SRT = %lu\n",
  70                          (esr & ESR_ELx_SSE) >> ESR_ELx_SSE_SHIFT,
  71                          (esr & ESR_ELx_SRT_MASK) >> ESR_ELx_SRT_SHIFT);
  72                 pr_alert("  SF = %lu, AR = %lu\n",
  73                          (esr & ESR_ELx_SF) >> ESR_ELx_SF_SHIFT,
  74                          (esr & ESR_ELx_AR) >> ESR_ELx_AR_SHIFT);
  75         } else {
  76                 pr_alert("  ISV = 0, ISS = 0x%08lx\n", esr & ESR_ELx_ISS_MASK);
  77         }
  78
  79         pr_alert("  CM = %lu, WnR = %lu\n",
  80                  (esr & ESR_ELx_CM) >> ESR_ELx_CM_SHIFT,
  81                  (esr & ESR_ELx_WNR) >> ESR_ELx_WNR_SHIFT);
  82 }
  83
  84 static void mem_abort_decode(unsigned int esr)
  85 {
  86         pr_alert("Mem abort info:\n");
  87
  88         pr_alert("  ESR = 0x%08x\n", esr);
  89         pr_alert("  Exception class = %s, IL = %u bits\n",
  90                  esr_get_class_string(esr),
  91                  (esr & ESR_ELx_IL) ? 32 : 16);
  92         pr_alert("  SET = %lu, FnV = %lu\n",
  93                  (esr & ESR_ELx_SET_MASK) >> ESR_ELx_SET_SHIFT,
  94                  (esr & ESR_ELx_FnV) >> ESR_ELx_FnV_SHIFT);
  95         pr_alert("  EA = %lu, S1PTW = %lu\n",
  96                  (esr & ESR_ELx_EA) >> ESR_ELx_EA_SHIFT,
  97                  (esr & ESR_ELx_S1PTW) >> ESR_ELx_S1PTW_SHIFT);
  98
  99         if (esr_is_data_abort(esr))
 100                 data_abort_decode(esr);
 101 }
 102
 103 static inline bool is_ttbr0_addr(unsigned long addr)
 104 {
 105         /* entry assembly clears tags for TTBR0 addrs */
 106         return addr < TASK_SIZE;
 107 }
 108
 109 static inline bool is_ttbr1_addr(unsigned long addr)
 110 {
 111         /* TTBR1 addresses may have a tag if KASAN_SW_TAGS is in use */
 112         return arch_kasan_reset_tag(addr) >= VA_START;
 113 }
 114
 115 /*
 116  * Dump out the page tables associated with 'addr' in the currently active mm.
 117  */
 118 static void show_pte(unsigned long addr)
 119 {
 120         struct mm_struct *mm;
 121         pgd_t *pgdp;
 122         pgd_t pgd;
 123
 124         if (is_ttbr0_addr(addr)) {
 125                 /* TTBR0 */
 126                 mm = current->active_mm;
 127                 if (mm == &init_mm) {
 128                         pr_alert("[%016lx] user address but active_mm is swapper\n",
 129                                  addr);
 130                         return;
 131                 }
 132         } else if (is_ttbr1_addr(addr)) {
 133                 /* TTBR1 */
 134                 mm = &init_mm;
 135         } else {
 136                 pr_alert("[%016lx] address between user and kernel address ranges\n",
 137                          addr);
 138                 return;
 139         }
 140
 141         pr_alert("%s pgtable: %luk pages, %u-bit VAs, pgdp=%016lx\n",
 142                  mm == &init_mm ? "swapper" : "user", PAGE_SIZE / SZ_1K,
 143                  mm == &init_mm ? VA_BITS : (int)vabits_user,
 144                  (unsigned long)virt_to_phys(mm->pgd));
 145         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
 146         pgd = READ_ONCE(*pgdp);
 147         pr_alert("[%016lx] pgd=%016llx", addr, pgd_val(pgd));
 148
 149         do {
 150                 pud_t *pudp, pud;
 151                 pmd_t *pmdp, pmd;
 152                 pte_t *ptep, pte;
 153
 154                 if (pgd_none(pgd) || pgd_bad(pgd))
 155                         break;
 156
 157                 pudp = pud_offset(pgdp, addr);
 158                 pud = READ_ONCE(*pudp);
 159                 pr_cont(", pud=%016llx", pud_val(pud));
 160                 if (pud_none(pud) || pud_bad(pud))
 161                         break;
 162
 163                 pmdp = pmd_offset(pudp, addr);
 164                 pmd = READ_ONCE(*pmdp);
 165                 pr_cont(", pmd=%016llx", pmd_val(pmd));
 166                 if (pmd_none(pmd) || pmd_bad(pmd))
 167                         break;
 168
 169                 ptep = pte_offset_map(pmdp, addr);
 170                 pte = READ_ONCE(*ptep);
 171                 pr_cont(", pte=%016llx", pte_val(pte));
 172                 pte_unmap(ptep);
 173         } while(0);
 174
 175         pr_cont("\n");
 176 }
 177
 178 /*
 179  * This function sets the access flags (dirty, accessed), as well as write
 180  * permission, and only to a more permissive setting.
 181  *
 182  * It needs to cope with hardware update of the accessed/dirty state by other
 183  * agents in the system and can safely skip the __sync_icache_dcache() call as,
 184  * like set_pte_at(), the PTE is never changed from no-exec to exec here.
 185  *
 186  * Returns whether or not the PTE actually changed.
 187  */
 188 int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 189                           unsigned long address, pte_t *ptep,
 190                           pte_t entry, int dirty)
 191 {
 192         pteval_t old_pteval, pteval;
 193         pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
 194
 195         if (pte_same(pte, entry))
 196                 return 0;
 197
 198         /* only preserve the access flags and write permission */
 199         pte_val(entry) &= PTE_RDONLY | PTE_AF | PTE_WRITE | PTE_DIRTY;
 200
 201         /*
 202          * Setting the flags must be done atomically to avoid racing with the
 203          * hardware update of the access/dirty state. The PTE_RDONLY bit must
 204          * be set to the most permissive (lowest value) of *ptep and entry
 205          * (calculated as: a & b == ~(~a | ~b)).
 206          */
 207         pte_val(entry) ^= PTE_RDONLY;
 208         pteval = pte_val(pte);
 209         do {
 210                 old_pteval = pteval;
 211                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 212                 pteval |= pte_val(entry);
 213                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 214                 pteval = cmpxchg_relaxed(&pte_val(*ptep), old_pteval, pteval);
 215         } while (pteval != old_pteval);
 216
 217         flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address);
 218         return 1;
 219 }
 220
 221 static bool is_el1_instruction_abort(unsigned int esr)
 222 {
 223         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_CUR;
 224 }
 225
 226 static inline bool is_el1_permission_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 227                                            struct pt_regs *regs)
 228 {
 229         unsigned int ec       = ESR_ELx_EC(esr);
 230         unsigned int fsc_type = esr & ESR_ELx_FSC_TYPE;
 231
 232         if (ec != ESR_ELx_EC_DABT_CUR && ec != ESR_ELx_EC_IABT_CUR)
 233                 return false;
 234
 235         if (fsc_type == ESR_ELx_FSC_PERM)
 236                 return true;
 237
 238         if (is_ttbr0_addr(addr) && system_uses_ttbr0_pan())
 239                 return fsc_type == ESR_ELx_FSC_FAULT &&
 240                         (regs->pstate & PSR_PAN_BIT);
 241
 242         return false;
 243 }
 244
 245 static void die_kernel_fault(const char *msg, unsigned long addr,
 246                              unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 247 {
 248         bust_spinlocks(1);
 249
 250         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %016lx\n", msg,
 251                  addr);
 252
 253         mem_abort_decode(esr);
 254
 255         show_pte(addr);
 256         die("Oops", regs, esr);
 257         bust_spinlocks(0);
 258         do_exit(SIGKILL);
 259 }
 260
 261 static void __do_kernel_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 262                               struct pt_regs *regs)
 263 {
 264         const char *msg;
 265
 266         /*
 267          * Are we prepared to handle this kernel fault?
 268          * We are almost certainly not prepared to handle instruction faults.
 269          */
 270         if (!is_el1_instruction_abort(esr) && fixup_exception(regs))
 271                 return;
 272
 273         if (is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 274                 if (esr & ESR_ELx_WNR)
 275                         msg = "write to read-only memory";
 276                 else
 277                         msg = "read from unreadable memory";
 278         } else if (addr < PAGE_SIZE) {
 279                 msg = "NULL pointer dereference";
 280         } else {
 281                 msg = "paging request";
 282         }
 283
 284         die_kernel_fault(msg, addr, esr, regs);
 285 }
 286
 287 static void set_thread_esr(unsigned long address, unsigned int esr)
 288 {
 289         current->thread.fault_address = address;
 290
 291         /*
 292          * If the faulting address is in the kernel, we must sanitize the ESR.
 293          * From userspace's point of view, kernel-only mappings don't exist
 294          * at all, so we report them as level 0 translation faults.
 295          * (This is not quite the way that "no mapping there at all" behaves:
 296          * an alignment fault not caused by the memory type would take
 297          * precedence over translation fault for a real access to empty
 298          * space. Unfortunately we can't easily distinguish "alignment fault
 299          * not caused by memory type" from "alignment fault caused by memory
 300          * type", so we ignore this wrinkle and just return the translation
 301          * fault.)
 302          */
 303         if (!is_ttbr0_addr(current->thread.fault_address)) {
 304                 switch (ESR_ELx_EC(esr)) {
 305                 case ESR_ELx_EC_DABT_LOW:
 306                         /*
 307                          * These bits provide only information about the
 308                          * faulting instruction, which userspace knows already.
 309                          * We explicitly clear bits which are architecturally
 310                          * RES0 in case they are given meanings in future.
 311                          * We always report the ESR as if the fault was taken
 312                          * to EL1 and so ISV and the bits in ISS[23:14] are
 313                          * clear. (In fact it always will be a fault to EL1.)
 314                          */
 315                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL |
 316                                 ESR_ELx_CM | ESR_ELx_WNR;
 317                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 318                         break;
 319                 case ESR_ELx_EC_IABT_LOW:
 320                         /*
 321                          * Claim a level 0 translation fault.
 322                          * All other bits are architecturally RES0 for faults
 323                          * reported with that DFSC value, so we clear them.
 324                          */
 325                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL;
 326                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 327                         break;
 328                 default:
 329                         /*
 330                          * This should never happen (entry.S only brings us
 331                          * into this code for insn and data aborts from a lower
 332                          * exception level). Fail safe by not providing an ESR
 333                          * context record at all.
 334                          */
 335                         WARN(1, "ESR 0x%x is not DABT or IABT from EL0\n", esr);
 336                         esr = 0;
 337                         break;
 338                 }
 339         }
 340
 341         current->thread.fault_code = esr;
 342 }
 343
 344 static void do_bad_area(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 345 {
 346         /*
 347          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 348          * handle this fault with.
 349          */
 350         if (user_mode(regs)) {
 351                 const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 352
 353                 set_thread_esr(addr, esr);
 354                 arm64_force_sig_fault(inf->sig, inf->code, (void __user *)addr,
 355                                       inf->name);
 356         } else {
 357                 __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 358         }
 359 }
 360
 361 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
 362 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
 363
 364 static vm_fault_t __do_page_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 365                            unsigned int mm_flags, unsigned long vm_flags)
 366 {
 367         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, addr);
 368
 369         if (unlikely(!vma))
 370                 return VM_FAULT_BADMAP;
 371
 372         /*
 373          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so we can handle
 374          * it.
 375          */
 376         if (unlikely(vma->vm_start > addr)) {
 377                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 378                         return VM_FAULT_BADMAP;
 379                 if (expand_stack(vma, addr))
 380                         return VM_FAULT_BADMAP;
 381         }
 382
 383         /*
 384          * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which
 385          * occurred.
 386          */
 387         if (!(vma->vm_flags & vm_flags))
 388                 return VM_FAULT_BADACCESS;
 389         return handle_mm_fault(vma, addr & PAGE_MASK, mm_flags);
 390 }
 391
 392 static bool is_el0_instruction_abort(unsigned int esr)
 393 {
 394         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_LOW;
 395 }
 396
 397 /*
 398  * Note: not valid for EL1 DC IVAC, but we never use that such that it
 399  * should fault. EL0 cannot issue DC IVAC (undef).
 400  */
 401 static bool is_write_abort(unsigned int esr)
 402 {
 403         return (esr & ESR_ELx_WNR) && !(esr & ESR_ELx_CM);
 404 }
 405
 406 static int __kprobes do_page_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 407                                    struct pt_regs *regs)
 408 {
 409         const struct fault_info *inf;
 410         struct mm_struct *mm = current->mm;
 411         vm_fault_t fault, major = 0;
 412         unsigned long vm_flags = VM_READ | VM_WRITE;
 413         unsigned int mm_flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
 414
 415         if (kprobe_page_fault(regs, esr))
 416                 return 0;
 417
 418         /*
 419          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take
 420          * the fault.
 421          */
 422         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 423                 goto no_context;
 424
 425         if (user_mode(regs))
 426                 mm_flags |= FAULT_FLAG_USER;
 427
 428         if (is_el0_instruction_abort(esr)) {
 429                 vm_flags = VM_EXEC;
 430                 mm_flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
 431         } else if (is_write_abort(esr)) {
 432                 vm_flags = VM_WRITE;
 433                 mm_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 434         }
 435
 436         if (is_ttbr0_addr(addr) && is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 437                 /* regs->orig_addr_limit may be 0 if we entered from EL0 */
 438                 if (regs->orig_addr_limit == KERNEL_DS)
 439                         die_kernel_fault("access to user memory with fs=KERNEL_DS",
 440                                          addr, esr, regs);
 441
 442                 if (is_el1_instruction_abort(esr))
 443                         die_kernel_fault("execution of user memory",
 444                                          addr, esr, regs);
 445
 446                 if (!search_exception_tables(regs->pc))
 447                         die_kernel_fault("access to user memory outside uaccess routines",
 448                                          addr, esr, regs);
 449         }
 450
 451         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);
 452
 453         /*
 454          * As per x86, we may deadlock here. However, since the kernel only
 455          * validly references user space from well defined areas of the code,
 456          * we can bug out early if this is from code which shouldn't.
 457          */
 458         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 459                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc))
 460                         goto no_context;
 461 retry:
 462                 down_read(&mm->mmap_sem);
 463         } else {
 464                 /*
 465                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in which
 466                  * case, we'll have missed the might_sleep() from down_read().
 467                  */
 468                 might_sleep();
 469 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 470                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc)) {
 471                         up_read(&mm->mmap_sem);
 472                         goto no_context;
 473                 }
 474 #endif
 475         }
 476
 477         fault = __do_page_fault(mm, addr, mm_flags, vm_flags);
 478         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
 479
 480         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 481                 /*
 482                  * If we need to retry but a fatal signal is pending,
 483                  * handle the signal first. We do not need to release
 484                  * the mmap_sem because it would already be released
 485                  * in __lock_page_or_retry in mm/filemap.c.
 486                  */
 487                 if (fatal_signal_pending(current)) {
 488                         if (!user_mode(regs))
 489                                 goto no_context;
 490                         return 0;
 491                 }
 492
 493                 /*
 494                  * Clear FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to avoid any risk of
 495                  * starvation.
 496                  */
 497                 if (mm_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 498                         mm_flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
 499                         mm_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 500                         goto retry;
 501                 }
 502         }
 503         up_read(&mm->mmap_sem);
 504
 505         /*
 506          * Handle the "normal" (no error) case first.
 507          */
 508         if (likely(!(fault & (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP |
 509                               VM_FAULT_BADACCESS)))) {
 510                 /*
 511                  * Major/minor page fault accounting is only done
 512                  * once. If we go through a retry, it is extremely
 513                  * likely that the page will be found in page cache at
 514                  * that point.
 515                  */
 516                 if (major) {
 517                         current->maj_flt++;
 518                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs,
 519                                       addr);
 520                 } else {
 521                         current->min_flt++;
 522                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs,
 523                                       addr);
 524                 }
 525
 526                 return 0;
 527         }
 528
 529         /*
 530          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 531          * handle this fault with.
 532          */
 533         if (!user_mode(regs))
 534                 goto no_context;
 535
 536         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 537                 /*
 538                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 539                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
 540                  * oom-killed).
 541                  */
 542                 pagefault_out_of_memory();
 543                 return 0;
 544         }
 545
 546         inf = esr_to_fault_info(esr);
 547         set_thread_esr(addr, esr);
 548         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 549                 /*
 550                  * We had some memory, but were unable to successfully fix up
 551                  * this page fault.
 552                  */
 553                 arm64_force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)addr,
 554                                       inf->name);
 555         } else if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_HWPOISON)) {
 556                 unsigned int lsb;
 557
 558                 lsb = PAGE_SHIFT;
 559                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 560                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 561
 562                 arm64_force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)addr, lsb,
 563                                        inf->name);
 564         } else {
 565                 /*
 566                  * Something tried to access memory that isn't in our memory
 567                  * map.
 568                  */
 569                 arm64_force_sig_fault(SIGSEGV,
 570                                       fault == VM_FAULT_BADACCESS ? SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR,
 571                                       (void __user *)addr,
 572                                       inf->name);
 573         }
 574
 575         return 0;
 576
 577 no_context:
 578         __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 579         return 0;
 580 }
 581
 582 static int __kprobes do_translation_fault(unsigned long addr,
 583                                           unsigned int esr,
 584                                           struct pt_regs *regs)
 585 {
 586         if (is_ttbr0_addr(addr))
 587                 return do_page_fault(addr, esr, regs);
 588
 589         do_bad_area(addr, esr, regs);
 590         return 0;
 591 }
 592
 593 static int do_alignment_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 594                               struct pt_regs *regs)
 595 {
 596         do_bad_area(addr, esr, regs);
 597         return 0;
 598 }
 599
 600 static int do_bad(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 601 {
 602         return 1; /* "fault" */
 603 }
 604
 605 static int do_sea(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 606 {
 607         const struct fault_info *inf;
 608         void __user *siaddr;
 609
 610         inf = esr_to_fault_info(esr);
 611
 612         /*
 613          * Return value ignored as we rely on signal merging.
 614          * Future patches will make this more robust.
 615          */
 616         apei_claim_sea(regs);
 617
 618         if (esr & ESR_ELx_FnV)
 619                 siaddr = NULL;
 620         else
 621                 siaddr  = (void __user *)addr;
 622         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, siaddr, esr);
 623
 624         return 0;
 625 }
 626
 627 static const struct fault_info fault_info[] = {
 628         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "ttbr address size fault"       },
 629         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 address size fault"    },
 630         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 address size fault"    },
 631         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 address size fault"    },
 632         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 0 translation fault"     },
 633         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 1 translation fault"     },
 634         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 2 translation fault"     },
 635         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 3 translation fault"     },
 636         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 8"                     },
 637         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 access flag fault"     },
 638         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 access flag fault"     },
 639         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 access flag fault"     },
 640         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 12"                    },
 641         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 permission fault"      },
 642         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 permission fault"      },
 643         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 permission fault"      },
 644         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous external abort"    },
 645         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 17"                    },
 646         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 18"                    },
 647         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 19"                    },
 648         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 (translation table walk)"      },
 649         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 (translation table walk)"      },
 650         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 (translation table walk)"      },
 651         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 (translation table walk)"      },
 652         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous parity or ECC error" },    // Reserved when RAS is implemented
 653         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 25"                    },
 654         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 26"                    },
 655         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 27"                    },
 656         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 657         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 658         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 659         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 660         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 32"                    },
 661         { do_alignment_fault,   SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment fault"               },
 662         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 34"                    },
 663         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 35"                    },
 664         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 36"                    },
 665         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 37"                    },
 666         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 38"                    },
 667         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 39"                    },
 668         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 40"                    },
 669         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 41"                    },
 670         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 42"                    },
 671         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 43"                    },
 672         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 44"                    },
 673         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 45"                    },
 674         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 46"                    },
 675         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 47"                    },
 676         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "TLB conflict abort"            },
 677         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "Unsupported atomic hardware update fault"      },
 678         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 50"                    },
 679         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 51"                    },
 680         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "implementation fault (lockdown abort)" },
 681         { do_bad,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "implementation fault (unsupported exclusive)" },
 682         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 54"                    },
 683         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 55"                    },
 684         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 56"                    },
 685         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 57"                    },
 686         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 58"                    },
 687         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 59"                    },
 688         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 60"                    },
 689         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "section domain fault"          },
 690         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "page domain fault"             },
 691         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 63"                    },
 692 };
 693
 694 asmlinkage void __exception do_mem_abort(unsigned long addr, unsigned int esr,
 695                                          struct pt_regs *regs)
 696 {
 697         const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 698
 699         if (!inf->fn(addr, esr, regs))
 700                 return;
 701
 702         if (!user_mode(regs)) {
 703                 pr_alert("Unhandled fault at 0x%016lx\n", addr);
 704                 mem_abort_decode(esr);
 705                 show_pte(addr);
 706         }
 707
 708         arm64_notify_die(inf->name, regs,
 709                          inf->sig, inf->code, (void __user *)addr, esr);
 710 }
 711
 712 asmlinkage void __exception do_el0_irq_bp_hardening(void)
 713 {
 714         /* PC has already been checked in entry.S */
 715         arm64_apply_bp_hardening();
 716 }
 717
 718 asmlinkage void __exception do_el0_ia_bp_hardening(unsigned long addr,
 719                                                    unsigned int esr,
 720                                                    struct pt_regs *regs)
 721 {
 722         /*
 723          * We've taken an instruction abort from userspace and not yet
 724          * re-enabled IRQs. If the address is a kernel address, apply
 725          * BP hardening prior to enabling IRQs and pre-emption.
 726          */
 727         if (!is_ttbr0_addr(addr))
 728                 arm64_apply_bp_hardening();
 729
 730         local_daif_restore(DAIF_PROCCTX);
 731         do_mem_abort(addr, esr, regs);
 732 }
 733
 734
 735 asmlinkage void __exception do_sp_pc_abort(unsigned long addr,
 736                                            unsigned int esr,
 737                                            struct pt_regs *regs)
 738 {
 739         if (user_mode(regs)) {
 740                 if (!is_ttbr0_addr(instruction_pointer(regs)))
 741                         arm64_apply_bp_hardening();
 742                 local_daif_restore(DAIF_PROCCTX);
 743         }
 744
 745         arm64_notify_die("SP/PC alignment exception", regs,
 746                          SIGBUS, BUS_ADRALN, (void __user *)addr, esr);
 747 }
 748
 749 int __init early_brk64(unsigned long addr, unsigned int esr,
 750                        struct pt_regs *regs);
 751
 752 /*
 753  * __refdata because early_brk64 is __init, but the reference to it is
 754  * clobbered at arch_initcall time.
 755  * See traps.c and debug-monitors.c:debug_traps_init().
 756  */
 757 static struct fault_info __refdata debug_fault_info[] = {
 758         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware breakpoint"   },
 759         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware single-step"  },
 760         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware watchpoint"   },
 761         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 3"             },
 762         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch32 BKPT"          },
 763         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "aarch32 vector catch"  },
 764         { early_brk64,  SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch64 BRK"           },
 765         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 7"             },
 766 };
 767
 768 void __init hook_debug_fault_code(int nr,
 769                                   int (*fn)(unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
 770                                   int sig, int code, const char *name)
 771 {
 772         BUG_ON(nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(debug_fault_info));
 773
 774         debug_fault_info[nr].fn         = fn;
 775         debug_fault_info[nr].sig        = sig;
 776         debug_fault_info[nr].code       = code;
 777         debug_fault_info[nr].name       = name;
 778 }
 779
 780 /*
 781  * In debug exception context, we explicitly disable preemption despite
 782  * having interrupts disabled.
 783  * This serves two purposes: it makes it much less likely that we would
 784  * accidentally schedule in exception context and it will force a warning
 785  * if we somehow manage to schedule by accident.
 786  */
 787 static void debug_exception_enter(struct pt_regs *regs)
 788 {
 789         /*
 790          * Tell lockdep we disabled irqs in entry.S. Do nothing if they were
 791          * already disabled to preserve the last enabled/disabled addresses.
 792          */
 793         if (interrupts_enabled(regs))
 794                 trace_hardirqs_off();
 795
 796         if (user_mode(regs)) {
 797                 RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 798         } else {
 799                 /*
 800                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
 801                  * fact, if we're a debug exception, we can even interrupt
 802                  * NMI processing. We don't want this code makes in_nmi()
 803                  * to return true, but we need to notify RCU.
 804                  */
 805                 rcu_nmi_enter();
 806         }
 807
 808         preempt_disable();
 809
 810         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 811         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "exception_enter didn't work");
 812 }
 813 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_enter);
 814
 815 static void debug_exception_exit(struct pt_regs *regs)
 816 {
 817         preempt_enable_no_resched();
 818
 819         if (!user_mode(regs))
 820                 rcu_nmi_exit();
 821
 822         if (interrupts_enabled(regs))
 823                 trace_hardirqs_on();
 824 }
 825 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_exit);
 826
 827 #ifdef CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225
 828 DECLARE_PER_CPU(int, __in_cortex_a76_erratum_1463225_wa);
 829
 830 static int __exception
 831 cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 832 {
 833         if (user_mode(regs))
 834                 return 0;
 835
 836         if (!__this_cpu_read(__in_cortex_a76_erratum_1463225_wa))
 837                 return 0;
 838
 839         /*
 840          * We've taken a dummy step exception from the kernel to ensure
 841          * that interrupts are re-enabled on the syscall path. Return back
 842          * to cortex_a76_erratum_1463225_svc_handler() with debug exceptions
 843          * masked so that we can safely restore the mdscr and get on with
 844          * handling the syscall.
 845          */
 846         regs->pstate |= PSR_D_BIT;
 847         return 1;
 848 }
 849 #else
 850 static int __exception
 851 cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 852 {
 853         return 0;
 854 }
 855 #endif /* CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225 */
 856
 857 asmlinkage void __exception do_debug_exception(unsigned long addr_if_watchpoint,
 858                                                unsigned int esr,
 859                                                struct pt_regs *regs)
 860 {
 861         const struct fault_info *inf = esr_to_debug_fault_info(esr);
 862         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 863
 864         if (cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(regs))
 865                 return;
 866
 867         debug_exception_enter(regs);
 868
 869         if (user_mode(regs) && !is_ttbr0_addr(pc))
 870                 arm64_apply_bp_hardening();
 871
 872         if (inf->fn(addr_if_watchpoint, esr, regs)) {
 873                 arm64_notify_die(inf->name, regs,
 874                                  inf->sig, inf->code, (void __user *)pc, esr);
 875         }
 876
 877         debug_exception_exit(regs);
 878 }
 879 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug_exception);