bfe901353142f9d835eafa01cbf37b58868d0e10
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / powerpc / mm / fault.c
1 /*
2  *  PowerPC version
3  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
4  *
5  *  Derived from "arch/i386/mm/fault.c"
6  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
7  *
8  *  Modified by Cort Dougan and Paul Mackerras.
9  *
10  *  Modified for PPC64 by Dave Engebretsen (engebret@ibm.com)
11  *
12  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
13  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
14  *  as published by the Free Software Foundation; either version
15  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
16  */
17
18 #include <linux/signal.h>
19 #include <linux/sched.h>
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <linux/errno.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/types.h>
24 #include <linux/ptrace.h>
25 #include <linux/mman.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/interrupt.h>
28 #include <linux/highmem.h>
29 #include <linux/module.h>
30 #include <linux/kprobes.h>
31 #include <linux/kdebug.h>
32
33 #include <asm/page.h>
34 #include <asm/pgtable.h>
35 #include <asm/mmu.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <asm/system.h>
38 #include <asm/uaccess.h>
39 #include <asm/tlbflush.h>
40 #include <asm/siginfo.h>
41
42
43 #ifdef CONFIG_KPROBES
44 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
45 {
46         int ret = 0;
47
48         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
49         if (!user_mode(regs)) {
50                 preempt_disable();
51                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 11))
52                         ret = 1;
53                 preempt_enable();
54         }
55
56         return ret;
57 }
58 #else
59 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
60 {
61         return 0;
62 }
63 #endif
64
65 /*
66  * Check whether the instruction at regs->nip is a store using
67  * an update addressing form which will update r1.
68  */
69 static int store_updates_sp(struct pt_regs *regs)
70 {
71         unsigned int inst;
72
73         if (get_user(inst, (unsigned int __user *)regs->nip))
74                 return 0;
75         /* check for 1 in the rA field */
76         if (((inst >> 16) & 0x1f) != 1)
77                 return 0;
78         /* check major opcode */
79         switch (inst >> 26) {
80         case 37:        /* stwu */
81         case 39:        /* stbu */
82         case 45:        /* sthu */
83         case 53:        /* stfsu */
84         case 55:        /* stfdu */
85                 return 1;
86         case 62:        /* std or stdu */
87                 return (inst & 3) == 1;
88         case 31:
89                 /* check minor opcode */
90                 switch ((inst >> 1) & 0x3ff) {
91                 case 181:       /* stdux */
92                 case 183:       /* stwux */
93                 case 247:       /* stbux */
94                 case 439:       /* sthux */
95                 case 695:       /* stfsux */
96                 case 759:       /* stfdux */
97                         return 1;
98                 }
99         }
100         return 0;
101 }
102
103 #if !(defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
104 static void do_dabr(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
105                     unsigned long error_code)
106 {
107         siginfo_t info;
108
109         if (notify_die(DIE_DABR_MATCH, "dabr_match", regs, error_code,
110                         11, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
111                 return;
112
113         if (debugger_dabr_match(regs))
114                 return;
115
116         /* Clear the DABR */
117         set_dabr(0);
118
119         /* Deliver the signal to userspace */
120         info.si_signo = SIGTRAP;
121         info.si_errno = 0;
122         info.si_code = TRAP_HWBKPT;
123         info.si_addr = (void __user *)address;
124         force_sig_info(SIGTRAP, &info, current);
125 }
126 #endif /* !(CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE)*/
127
128 /*
129  * For 600- and 800-family processors, the error_code parameter is DSISR
130  * for a data fault, SRR1 for an instruction fault. For 400-family processors
131  * the error_code parameter is ESR for a data fault, 0 for an instruction
132  * fault.
133  * For 64-bit processors, the error_code parameter is
134  *  - DSISR for a non-SLB data access fault,
135  *  - SRR1 & 0x08000000 for a non-SLB instruction access fault
136  *  - 0 any SLB fault.
137  *
138  * The return value is 0 if the fault was handled, or the signal
139  * number if this is a kernel fault that can't be handled here.
140  */
141 int __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
142                             unsigned long error_code)
143 {
144         struct vm_area_struct * vma;
145         struct mm_struct *mm = current->mm;
146         siginfo_t info;
147         int code = SEGV_MAPERR;
148         int is_write = 0;
149         int trap = TRAP(regs);
150         int is_exec = trap == 0x400;
151
152 #if !(defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
153         /*
154          * Fortunately the bit assignments in SRR1 for an instruction
155          * fault and DSISR for a data fault are mostly the same for the
156          * bits we are interested in.  But there are some bits which
157          * indicate errors in DSISR but can validly be set in SRR1.
158          */
159         if (trap == 0x400)
160                 error_code &= 0x48200000;
161         else
162                 is_write = error_code & DSISR_ISSTORE;
163 #else
164         is_write = error_code & ESR_DST;
165 #endif /* CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE */
166
167         if (notify_page_fault(regs))
168                 return 0;
169
170         if (trap == 0x300) {
171                 if (debugger_fault_handler(regs))
172                         return 0;
173         }
174
175         /* On a kernel SLB miss we can only check for a valid exception entry */
176         if (!user_mode(regs) && (address >= TASK_SIZE))
177                 return SIGSEGV;
178
179 #if !(defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
180         if (error_code & DSISR_DABRMATCH) {
181                 /* DABR match */
182                 do_dabr(regs, address, error_code);
183                 return 0;
184         }
185 #endif /* !(CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE)*/
186
187         if (in_atomic() || mm == NULL) {
188                 if (!user_mode(regs))
189                         return SIGSEGV;
190                 /* in_atomic() in user mode is really bad,
191                    as is current->mm == NULL. */
192                 printk(KERN_EMERG "Page fault in user mode with"
193                        "in_atomic() = %d mm = %p\n", in_atomic(), mm);
194                 printk(KERN_EMERG "NIP = %lx  MSR = %lx\n",
195                        regs->nip, regs->msr);
196                 die("Weird page fault", regs, SIGSEGV);
197         }
198
199         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
200          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
201          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the case of an
202          * erroneous fault occurring in a code path which already holds mmap_sem
203          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
204          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
205          * space from well defined areas of code, which are listed in the
206          * exceptions table.
207          *
208          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
209          * the source reference check when there is a possibility of a deadlock.
210          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
211          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
212          * thus avoiding the deadlock.
213          */
214         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
215                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->nip))
216                         goto bad_area_nosemaphore;
217
218                 down_read(&mm->mmap_sem);
219         }
220
221         vma = find_vma(mm, address);
222         if (!vma)
223                 goto bad_area;
224         if (vma->vm_start <= address)
225                 goto good_area;
226         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
227                 goto bad_area;
228
229         /*
230          * N.B. The POWER/Open ABI allows programs to access up to
231          * 288 bytes below the stack pointer.
232          * The kernel signal delivery code writes up to about 1.5kB
233          * below the stack pointer (r1) before decrementing it.
234          * The exec code can write slightly over 640kB to the stack
235          * before setting the user r1.  Thus we allow the stack to
236          * expand to 1MB without further checks.
237          */
238         if (address + 0x100000 < vma->vm_end) {
239                 /* get user regs even if this fault is in kernel mode */
240                 struct pt_regs *uregs = current->thread.regs;
241                 if (uregs == NULL)
242                         goto bad_area;
243
244                 /*
245                  * A user-mode access to an address a long way below
246                  * the stack pointer is only valid if the instruction
247                  * is one which would update the stack pointer to the
248                  * address accessed if the instruction completed,
249                  * i.e. either stwu rs,n(r1) or stwux rs,r1,rb
250                  * (or the byte, halfword, float or double forms).
251                  *
252                  * If we don't check this then any write to the area
253                  * between the last mapped region and the stack will
254                  * expand the stack rather than segfaulting.
255                  */
256                 if (address + 2048 < uregs->gpr[1]
257                     && (!user_mode(regs) || !store_updates_sp(regs)))
258                         goto bad_area;
259         }
260         if (expand_stack(vma, address))
261                 goto bad_area;
262
263 good_area:
264         code = SEGV_ACCERR;
265 #if defined(CONFIG_6xx)
266         if (error_code & 0x95700000)
267                 /* an error such as lwarx to I/O controller space,
268                    address matching DABR, eciwx, etc. */
269                 goto bad_area;
270 #endif /* CONFIG_6xx */
271 #if defined(CONFIG_8xx)
272         /* The MPC8xx seems to always set 0x80000000, which is
273          * "undefined".  Of those that can be set, this is the only
274          * one which seems bad.
275          */
276         if (error_code & 0x10000000)
277                 /* Guarded storage error. */
278                 goto bad_area;
279 #endif /* CONFIG_8xx */
280
281         if (is_exec) {
282 #ifdef CONFIG_PPC64
283                 /* protection fault */
284                 if (error_code & DSISR_PROTFAULT)
285                         goto bad_area;
286                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
287                         goto bad_area;
288 #endif
289 #if defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE)
290                 pte_t *ptep;
291                 pmd_t *pmdp;
292
293                 /* Since 4xx/Book-E supports per-page execute permission,
294                  * we lazily flush dcache to icache. */
295                 ptep = NULL;
296                 if (get_pteptr(mm, address, &ptep, &pmdp)) {
297                         spinlock_t *ptl = pte_lockptr(mm, pmdp);
298                         spin_lock(ptl);
299                         if (pte_present(*ptep)) {
300                                 struct page *page = pte_page(*ptep);
301
302                                 if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
303                                         flush_dcache_icache_page(page);
304                                         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
305                                 }
306                                 pte_update(ptep, 0, _PAGE_HWEXEC);
307                                 _tlbie(address);
308                                 pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
309                                 up_read(&mm->mmap_sem);
310                                 return 0;
311                         }
312                         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
313                 }
314 #endif
315         /* a write */
316         } else if (is_write) {
317                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
318                         goto bad_area;
319         /* a read */
320         } else {
321                 /* protection fault */
322                 if (error_code & 0x08000000)
323                         goto bad_area;
324                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)))
325                         goto bad_area;
326         }
327
328         /*
329          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
330          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
331          * the fault.
332          */
333  survive:
334         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, is_write)) {
335
336         case VM_FAULT_MINOR:
337                 current->min_flt++;
338                 break;
339         case VM_FAULT_MAJOR:
340                 current->maj_flt++;
341                 break;
342         case VM_FAULT_SIGBUS:
343                 goto do_sigbus;
344         case VM_FAULT_OOM:
345                 goto out_of_memory;
346         default:
347                 BUG();
348         }
349
350         up_read(&mm->mmap_sem);
351         return 0;
352
353 bad_area:
354         up_read(&mm->mmap_sem);
355
356 bad_area_nosemaphore:
357         /* User mode accesses cause a SIGSEGV */
358         if (user_mode(regs)) {
359                 _exception(SIGSEGV, regs, code, address);
360                 return 0;
361         }
362
363         if (is_exec && (error_code & DSISR_PROTFAULT)
364             && printk_ratelimit())
365                 printk(KERN_CRIT "kernel tried to execute NX-protected"
366                        " page (%lx) - exploit attempt? (uid: %d)\n",
367                        address, current->uid);
368
369         return SIGSEGV;
370
371 /*
372  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
373  * us unable to handle the page fault gracefully.
374  */
375 out_of_memory:
376         up_read(&mm->mmap_sem);
377         if (is_init(current)) {
378                 yield();
379                 down_read(&mm->mmap_sem);
380                 goto survive;
381         }
382         printk("VM: killing process %s\n", current->comm);
383         if (user_mode(regs))
384                 do_exit(SIGKILL);
385         return SIGKILL;
386
387 do_sigbus:
388         up_read(&mm->mmap_sem);
389         if (user_mode(regs)) {
390                 info.si_signo = SIGBUS;
391                 info.si_errno = 0;
392                 info.si_code = BUS_ADRERR;
393                 info.si_addr = (void __user *)address;
394                 force_sig_info(SIGBUS, &info, current);
395                 return 0;
396         }
397         return SIGBUS;
398 }
399
400 /*
401  * bad_page_fault is called when we have a bad access from the kernel.
402  * It is called from the DSI and ISI handlers in head.S and from some
403  * of the procedures in traps.c.
404  */
405 void bad_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int sig)
406 {
407         const struct exception_table_entry *entry;
408
409         /* Are we prepared to handle this fault?  */
410         if ((entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
411                 regs->nip = entry->fixup;
412                 return;
413         }
414
415         /* kernel has accessed a bad area */
416
417         switch (regs->trap) {
418         case 0x300:
419         case 0x380:
420                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
421                         "data at address 0x%08lx\n", regs->dar);
422                 break;
423         case 0x400:
424         case 0x480:
425                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
426                         "instruction fetch\n");
427                 break;
428         default:
429                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
430                         "unknown fault\n");
431                 break;
432         }
433         printk(KERN_ALERT "Faulting instruction address: 0x%08lx\n",
434                 regs->nip);
435
436         die("Kernel access of bad area", regs, sig);
437 }